48180 (Приложения технологии языка программирования Паскаль в прикладной механике), страница 4

2016-07-30СтудИзба

Описание файла

Документ из архива "Приложения технологии языка программирования Паскаль в прикладной механике", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "информатика" из 1 семестр, которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "информатика, программирование" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "48180"

Текст 4 страницы из документа "48180"

d:=sqr(b)-4*a*c;

if d>=0 then

begin

EqHasRoots:=true;

x1:=(-b+sqrt(d))/(2*a);

x2:=(-b-sqrt(d))/(2*a);

end

else EqHasRoots:=false;

end;

Использовать такую функцию даже проще чем последнюю процедуру:

if EqHasRoots(1,2,1,r1,r2) then writeln(r1,' ',r2) else writeln('Нет корней').

ГЛАВА II. ПОСТАНОВЛЕНИЕ И РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ МЕХАНИКИ В СРЕДЕ СИСТЕМЫ ПАСКАЛЬ

Процесс решения задач на компьютере – это совместная деятельность человека и ЭВМ. Этот процесс можно представить виде нескольких последовательных этапов. На долю человека приходятся этапы, связанные с творческой деятельностью – постановкой, алгоритмизацией, программированием задач анализом результатов, а на долю компьютера - этапы обработки информации с соответствии с разработанным алгоритмом.

Первый этап – постановка задачи. На этом этапе участвует человек, хорошо представляющий предметную область задачи. Он должен чётко определить цель задачи, дать словесное описание содержания задачи и предложить общий подход к её решению. Для вычисления суммы двух целых чисел человек, знающий, как складываются числа, может описать задачу следующим образом: ввести два целых числа, сложить их и вывести сумму в качестве результата решения задачи.

Второй этап – математическое и информационное моделирование. Цель этого этапа – создать такую математическую модель решаемой задачи, которая может быть реализована в компьютере. Существует целый ряд задач, где математическая постановка сводится к простому перечислению формул и логических условий. Этот этап тесно связан с первым этапом, и его можно отдельно не рассматривать, однако возможно, что для полученной модели известны несколько методов решения, и тогда предстоит выбрать лучший. Для вышеописанной задачи данный этап сведётся к следующему: введённые в компьютер числа запомним в памяти под именами А и В, затем вычислим значение этих чисел по формуле А+В, и результат запомним в памяти под именем Summa.

Третий этап – алгоритмизация задачи. На основе математическогоописания необходимо разработать алгоритм решения.

Четвёртый этап – программирование. Программой называется план действий, подлежащий выполнению некоторым исполнителем, в качестве которого может выступать компьютер. Составление программы обеспечивает возможность выполнение алгоритма и соответственно поставленной задачи исполнителем – компьютером. Во многих задачах при программирование на алгоритмическом языке часто пользуются заменой блока алгоритма на один или несколько операторов, введением новых блоков, замена одних блоков на другими.

Пятый этап – ввод программы и исходных данных в ЭВМ. Программа и исходные данные вводятся в ЭВМ с клавиатуры с помощью редакторов текстов, и для постоянного хранения осуществляется их запись на гибкий или жёсткий магнитный диск.

Шестой этап – тестирование и отладка программы. На этом этапе происходит исполнение алгоритма с помощью ЭВМ, поиск и исключение ошибок. При этом программисту приходится выполнять рутинную работу по проверке работы программы, поиску и исключению ошибок, и поэтому для сложных программ этот этап часто требует, гораздо больше времени и сил, чем написание первоначального текста программы.

Отладка программы – сложный и нестандартный процесс. Исходный план отладки заключается в том, чтобы оттестировать программу на контрольных примерах.

Контрольные примеры стремятся выбрать так, чтобы при работе с ними программа прошла все основные пути блок – схемы алгоритма, поскольку на каждом из путей могут быть свои ошибки, а детализация плана зависит от того, как поведёт себя программа на этих примерах: на одном может зациклиться (т.е. бесконечно повторять одно и то же действие); на другом – дать явно неверный или бессмысленный результат и т.д. Сложные программы отлаживаются отдельными фрагментами.

Для повышения качества выполнения этого этапа используются специальные программы – отладчики, которые позволяют исполнить программу «по шагам» с наблюдением за изменением значений переменных, выражений и других объектов программы, с отслеживанием выполняемых операторов.

Седьмой этап – исполнение отлаженной программы и анализ результатов. На этом этапе программист запускает программу и задаёт исходные данные, требуемые по условию задачи.

Полученные в результате решения выходные данные анализируются постановщиком задачи, и на основе этого анализа вырабатываются соответствующие решения, рекомендации, выводы. Например, если при решение задачи на компьютере результат сложения двух чисел 2 и 3 будет 4, то следует сделать вывод о том, что надо изменить алгоритм и программу.

Возможно, что по итогам анализа результатов потребуется пересмотр самого подхода к решению задачи и возврат к первому этапу для повторного выполнения всех этапов с учётом приобретённого опыта. Таким образом, в процессе создания программы некоторые этапы будут повторяться до тех пор, пока мы получи алгоритм и программу, удовлетворяющие показанным выше свойствам.

2.1. ЗАДАЧИ СТАТИКИ, РЕШАЕМЫЕ С ПОМОЩЬЮ ЯЗЫКА ПАСКАЛЬ

Основной задачей статики является изучение методов замены различных систем сил, действующих на абсолютно твердое тело, простейшими системами, оказывающими на тело такое же действие, как и исходная система.

Выяснение условий взаимной уравновешенности системы сил является одной из основных задач статики.

На основе изложенной в первой главе курсовой работы алгоритм конструкции языка программирования Паскаль составим и решим ряд задач по прикладной механике.

Сформулируем задачу по статике первому разделу прикладной механики.

Задача. Найти центр тяжести тонкого круглого однородного стержня изогнутого по дуге окружности. Размеры стержня указаны на рисунке.

Геометрическая модель решения задачи по статике.

Решение:

Плоскость, в которой лежит окружность радиуса R, является плоскостью симметрии тела. Мы примем ее за координатную плоскость хОу. Тогда будем иметь zc=0. Кроме того того, тело имеет ось симметрии, расположенную в плоскости и направленную по биссектрисе угла 2α.

Рис. 1. Геометрическая модель тонкого круглого однородного стержня изогнутого по дуге окружности

Принимая эту ось ось за ось абсцисс, заключаем, что yc=0. Выбрав начало координат в центре окружности радиуса R, вычислим абсциссу центра тяжести тела.

Выделим элементарный цилиндр с длиной образующей dl. Его объем равен

dv=πr2dlr2Rвφ,

а абсцисса его центра тяжести равна

x=Rcosφ

При решении задач на равновесие твердого тела при наличии сил трения следует выполнить:

  1. Выделить твердое тело, равновесие которого надо рассмотреть для отыскания неизвестных величин.

  2. Изобразить активные силы.

  3. Если твердое тело несвободно, то применив закон освобождаемости от связей, приложить к нему соответствующие реакции связей.

  4. Рассмотреть равновесие данного несвободного твердого тела. как тела свободного, находящегося под действием активных сил и реакций связей.

При этом следует реакцию шероховатой поверхности представить двумя составляющими – нормальной реакцией и силой трения, или же двумя составляющими – нормальной реакцией и силой трения, или же, не раскладывая эту реакцию на составляющие, направить ее под углом трения к нормали к поверхности (при максимальной силе трения).

  1. Сопоставить число неизвестных величин и число независимых уравнений равновесия, которые должны быть равны для статически определимых задач; при этом к уравнениям равновесия твердого тела следует добавить зависимость силы трения от нормального давления;

  2. Выбрать систему координат.

  3. Составить систему уравнений равновесия для сил, приложенных к твердому телу или к системе твердых тел.

  4. Решив систему уравнений равновесия, определить искомые величины.

Таким образом, мы пришли к результату, выраженному формулой (2). Сопоставляя оба решения, мы видим, что в первом случае мы применили общий метод составления уравнений равновесия для твердого тела, находящегося под действием произвольной плоской системы сил, не учитывая особенностей данной задачи. Достоинство общих методов и заключается в том, что они ведут к цели, несмотря на различия в условиях задач.

Иногда такой путь не является самым простым и коротким. На примере второго способа решения мы видим, что при учете особенностей данной задачи удалось составить меньшее число уравнений равновесия, которые проще и скорее привели к цели.

На основе разработанного алгоритма решения задачи по статике составим Паскаль-программу.

Program Statika;

Var

x, y, a, Pmin, Pmax:Real;

R:Integer;

Begin

Writeln('vvedite ves sterchnya');

Readln(dv);

Writeln('vvedite dliny sterchnya');

Rreadln(dl);

Writeln('vvedite ugol');

Readln(φ); {φ=60}

Pmin:=(R*(((cos(φ)*3.14/180)/cos(φ)*3.14/180)+y)); {minimalnaya velichina gruza}

Pmax:=(R*(((cos(a)*3.14/180)/cos(φ)*3.14/180)-y)); {maximalnaya velichina gruza}

{pri cos(φ)

Begin

If xmax<0 then x:=xmin+xmax;

If xmax>0 then x:=Pmin-xmax;

End;

Writeln('xmin=',xmin:8:6);

Writeln('xmax=',xmax:8:6);

Writeln('x=',x:8:6);

Readln;

End.

2.2. ЗАДАЧИ КИНЕМАТИКИ, РЕШАЕМЫЕ ПОСРЕДСТВОМ ЯЗЫКА ПАСКАЛЬ

Скорости точек плоской фигуры могут быть определены аналитическими , графическими или же графоаналитическими методами.

Аналитический метод. При аналитическом методе должны быть заданы уравнения движения плоской фигуры (рис.2)

Хo1=f 1(t) , Yо1 =f 2(t) , φ = f3 (t). (1*)

Проекции скорости точки М на неподвижные оси координат определяется равенствами:

Vx=Vо1Х-W z(Y-Yo1) (2*)

Vy=Vо1Y + Wz (Х-Хo1) (3*)

В этих формулах Vx , Vy – искомые проекции скорости точки М на неподвижные оси координат; 1x = Хo1 , Vо1y = Yo1-проекции скорости полюса, начала подвижной системы координат ХY на неподвижные оси координат ; Wz -проекция угловой скорости на ось Z , перпендикулярную к плоскости движения ;ХУ координаты точки М в неподвижной системе координат ; Хо1 ,Yо1 – координаты полюса О1 в неподвижной системе осей. Определение координат Х ,Y точки М , по заданным уравнениям движения плоской фигуры (1*) производится по формулам:

Х=Хо11 cosφ – Y1sin φ

Y= Yо1+ Х1 sin φ +Y1 cos φ

Проекции скорости точки М на неподвижные оси координат находятся по формулам:

Vx1 =Vo1 x cos φ + Vo1 у sin φ – Wzy1 (4*)

1= -Vo1 x sin φ + Vo1 у сos φ – Wz х1 (5*)

В этих формулах Vx , Vу- искомые проекции скорости точки М на оси х, у подвижной системы координат , жестко связанной с плоской фигурой ; х у – координаты точки М в подвижной системе осей , остальные величины имеют то же значение , что и в уравнениях (2*) , (3*).

Величины скорости точки М по известным проекциям определяются формулой:

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Нет! Мы не выполняем работы на заказ, однако Вы можете попросить что-то выложить в наших социальных сетях.
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
4098
Авторов
на СтудИзбе
673
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее