Моделирование в Excel -Тело брошенное под углом к горизонту
Состав работы
|
|
Работа представляет собой файл, который можно открыть в программе:
- Microsoft Excel
Описание
Моделирование в Excel
Тело брошенное под углом к горизонту
Введение
Построим сначала более простую модель - тело бросаем вертикально вверх. Примем за положительное направление - направление вверх. Тогда для ускорения свободного падения придётся поставить знак "минус", так как оно направлено вниз. Договоримся входные параметры помещать в одних и тех же клетках - это поможет при совместном обсуждении задачи. Вычислять значения параметров будем с шагом dt = 0,05 с. На первых этапах мы не учитываем силу сопротивления воздуха.
Рисунок 1. Расположение входных параметров
Этап 1. Аналитическая модель
Формула равноускоренного движения: s = s0+v0·t+a·t2/2
В данном конкретном случае, когда речь идет о движении вертикально в вверх, ускорение будет ускорением свободного падения g, координату будем обозначать y, начальное значение y0 положим равным 0, и формула будет иметь вид:
y = v0·t+g·t2/2
Начальные значения t=0 и y=0.
Постройте два столбца данных по формулам:
ti = ti-1 + dt
yi = v0·ti + g·t 2/2
Важным моментом при написании формулы является определение, какие ячейки при копировании будут динамически изменяться, а какие остаются неподвижными. Знак $ используется для указания того, что следующая за ним координата - номер столбца или строки, при копировании не будут изменяться.
Заполните два столбца данными в количестве примерно 50 строк.
Рисунок 2. Этап 1. Аналитическая модель
Задание. Постройте теперь диаграмму по двум столбцам t и y. Типичная ошибка при этом - выбирать тип "График". Правильным является выбор типа "Точечная" с гладкими кривыми и маркерами или с прямыми отрезками и маркерами.
Рисунок 3. Этап 1. Аналитическая модель. График
Для улучшения внешнего вида полезно у вертикальной оси начальное значение поставить фиксированное – 0. Для этого следует выполнить щелчок правой кнопкой мыши по вертикальной оси и выбрать команду Формат оси и затем установить минимальное фиксированное значение.
Этап 2. Дифференциальная модель
В дифференциальной модели время делится на малые промежутки размером dt. На каждом промежутке скорость считается постоянной, в конце промежутка скорость резко "прыгает" на
a·dt. В нашем случае в качестве a будет "работать" g.
ti = ti-1 + dt vi=vi-1+g·dt
yi = yi-1 +vi-1·dti
Столбец t будем использовать тот же.
Задание. Построить два столбца Vi и Yi. Добавить в предыдущий график ещё один ряд данных, в котором та же самая горизонтальная ось из t, а вертикальная ось – новый ряд Yi.
Рисунок 4. Этап 2. Аналитическая и дифференциальная модель
Этап 3. Тело, брошенное под углом к горизонту
Расмотрим теперь случай тела, брошенного под углом α к горизонту. Добавим это параметр к исходным.
Рисунок 5. Этап 3. добавление параметра в исходные данные
Тогда начальная скорость раскладывается по двум направлениям VX0=V0*cos(α) и VY0=V0*sin(α). Следует учесть, что мы взяли угол в привычных градусах, а в таблицах Excel функции SIN( ) и COS( ) требуют аргументы в радианах. Нужно градусы умножить на ПИ() - так в Excel обозначается константа и разделить на 180. Так как на тело действует только вертикальная сила тяжести, горизонтальная скорость будет неизменной. Поэтому расчётные формулы будут выглядеть так:
ti = ti –1 + dt
Vxi = Vxi –1 {то есть горизонтальная скорость не изменяется} xi = xi –1+Vxi –1·dt
Vyi = Vyi –1 + g·dt yi = yi –1+Vyi –1·dt
Задание. Построить ещё столбцы VXi, VYi, Xi и Yi. Добавить в предыдущий график ещё один ряд данных, в котором та же самая горизонтальная ось из t, а вертикальная ось - новый ряд Yi. Кроме того, построить ещё диаграмму зависимости Yi от Xi.
Рисунок 6. Этап 3. Расчёты и диаграммы
Тело брошенное под углом к горизонту
Введение
Построим сначала более простую модель - тело бросаем вертикально вверх. Примем за положительное направление - направление вверх. Тогда для ускорения свободного падения придётся поставить знак "минус", так как оно направлено вниз. Договоримся входные параметры помещать в одних и тех же клетках - это поможет при совместном обсуждении задачи. Вычислять значения параметров будем с шагом dt = 0,05 с. На первых этапах мы не учитываем силу сопротивления воздуха.
Рисунок 1. Расположение входных параметров
Этап 1. Аналитическая модель
Формула равноускоренного движения: s = s0+v0·t+a·t2/2
В данном конкретном случае, когда речь идет о движении вертикально в вверх, ускорение будет ускорением свободного падения g, координату будем обозначать y, начальное значение y0 положим равным 0, и формула будет иметь вид:
y = v0·t+g·t2/2
Начальные значения t=0 и y=0.
Постройте два столбца данных по формулам:
ti = ti-1 + dt
yi = v0·ti + g·t 2/2
Важным моментом при написании формулы является определение, какие ячейки при копировании будут динамически изменяться, а какие остаются неподвижными. Знак $ используется для указания того, что следующая за ним координата - номер столбца или строки, при копировании не будут изменяться.
Заполните два столбца данными в количестве примерно 50 строк.
Рисунок 2. Этап 1. Аналитическая модель
Задание. Постройте теперь диаграмму по двум столбцам t и y. Типичная ошибка при этом - выбирать тип "График". Правильным является выбор типа "Точечная" с гладкими кривыми и маркерами или с прямыми отрезками и маркерами.
Рисунок 3. Этап 1. Аналитическая модель. График
Для улучшения внешнего вида полезно у вертикальной оси начальное значение поставить фиксированное – 0. Для этого следует выполнить щелчок правой кнопкой мыши по вертикальной оси и выбрать команду Формат оси и затем установить минимальное фиксированное значение.
Этап 2. Дифференциальная модель
В дифференциальной модели время делится на малые промежутки размером dt. На каждом промежутке скорость считается постоянной, в конце промежутка скорость резко "прыгает" на
a·dt. В нашем случае в качестве a будет "работать" g.
ti = ti-1 + dt vi=vi-1+g·dt
yi = yi-1 +vi-1·dti
Столбец t будем использовать тот же.
Задание. Построить два столбца Vi и Yi. Добавить в предыдущий график ещё один ряд данных, в котором та же самая горизонтальная ось из t, а вертикальная ось – новый ряд Yi.
Рисунок 4. Этап 2. Аналитическая и дифференциальная модель
Этап 3. Тело, брошенное под углом к горизонту
Расмотрим теперь случай тела, брошенного под углом α к горизонту. Добавим это параметр к исходным.
Рисунок 5. Этап 3. добавление параметра в исходные данные
Тогда начальная скорость раскладывается по двум направлениям VX0=V0*cos(α) и VY0=V0*sin(α). Следует учесть, что мы взяли угол в привычных градусах, а в таблицах Excel функции SIN( ) и COS( ) требуют аргументы в радианах. Нужно градусы умножить на ПИ() - так в Excel обозначается константа и разделить на 180. Так как на тело действует только вертикальная сила тяжести, горизонтальная скорость будет неизменной. Поэтому расчётные формулы будут выглядеть так:
ti = ti –1 + dt
Vxi = Vxi –1 {то есть горизонтальная скорость не изменяется} xi = xi –1+Vxi –1·dt
Vyi = Vyi –1 + g·dt yi = yi –1+Vyi –1·dt
Задание. Построить ещё столбцы VXi, VYi, Xi и Yi. Добавить в предыдущий график ещё один ряд данных, в котором та же самая горизонтальная ось из t, а вертикальная ось - новый ряд Yi. Кроме того, построить ещё диаграмму зависимости Yi от Xi.
Рисунок 6. Этап 3. Расчёты и диаграммы
Похожие материалы
Движение тела, брошенного под углом к горизонту: программное обеспечение
Elfa254
: 9 октября 2013
Содержание
Введение
1. Описание предметной области
1.1 Предметная область
1.1.1 Развитие направления
1.1.2 Движение тела, брошенного под углом к горизонту
2. Рабочий проект
2.1 Общие сведения о работе программе (на чем написано, какие технологии использованы)
2.2 Основные процедуры/классы системы
2.3 Инсталляция программного продукта
2.4 Руководство пользователя
2.5 Сообщения системы
2.6 Требования к техническому и программному обеспечению
2.6.1 Требования к программному обеспечению
10 руб.
Имитационное моделирование в MS Excel
Aronitue9
: 19 мая 2012
Введение 3
1. Имитационное моделирование 4
2. Моделирование рисков инвестиционных проектов 7
3. Технология имитационного моделирования в среде MS Excel 9
4. Статистический анализ результатов имитации 21
4.1. Ковариация и корреляция 21
4.2. Инструмент анализа данных «КОРРЕЛЯЦИЯ» 22
4.3. Результаты корреляционного анализа 23
4.4. Инструмент анализа данных «Описательная статистика» 24
Заключение 29
Библиография 30
Имитационное моделирование (simulation) является одним из мощнейших методов анализа
20 руб.
Решение задач моделирования и оптимизации с помощью программ Excel и Mathcad
evelin
: 5 октября 2013
Содержание.
Лист заданий
Введение
Задача нахождения оптимальной ставки налога. Имитационное моделирование
Производственная задача
Транспортная задача
Лист заданий
Задача №1 (билет №23К):
Исследовать средствами Excel и Mathcad зависимость оптимальной ставки налога от величины начального капитала предприятия.
Исходные данные:
Начальный капитал фирмы (млн. руб.): 7010, 8010, 9010, 10010, 10210, 10310.
Интервал моделирования 10 лет.
Рентабельность фирмы 80%.
Налоговая ставка: 10%, 20%,
15 руб.
Лабораторная работа № 2. ЧАСТЬ 1-я. Моделирование случайных процессов в среде MS Excel
Екатеринай
: 18 ноября 2016
Лабораторная работа № 2
ЧАСТЬ 1
Моделирование случайных процессов в среде MS Excel
Цель работы: Приобрести навыки использования возможностей MS Excel для моделирования случайных процессов.
Контрольное задание
Производитель рекламной продукции считает, что спрос в следующем году будет иметь нормальное распределение со средним значением 3№000(№- последняя цифра пароля студента) ед., и стандартным отклонением 7№00 ед.
Какова вероятность того, что годовой спрос будет составлять не более 40000 ед.
270 руб.
Лабораторная работа №2 "Моделирование случайных процессов в среде MS Excel" по дисциплине "Пакеты прикладных программ". 9 вариант.
freelancer
: 16 апреля 2016
Цель работы: Приобрести навыки использования возможностей MS Excel для моделирования случайных процессов.
Контрольное задание
Производитель рекламной продукции считает, что спрос в следующем году будет иметь нормальное распределение со средним значением 3№000(№- последняя цифра пароля студента) ед., и стандартным отклонением 7№00 ед.
Какова вероятность того, что годовой спрос будет составлять не более 40000 ед.
Для решения используйте функцию НОРМ.РАСП().
250 руб.
Лабораторная работа №2 "Моделирование случайных процессов в среде MS Excel" по дисциплине "Пакеты прикладных программ" 9 вариант
Помощь студентам СибГУТИ ДО
: 16 марта 2016
Цель работы: Приобрести навыки использования возможностей MS Excel для моделирования случайных процессов.
Контрольное задание
Производитель рекламной продукции считает, что спрос в следующем году будет иметь нормальное распределение со средним значением 3№000(№- последняя цифра пароля студента) ед., и стандартным отклонением 7№00 ед.
Какова вероятность того, что годовой спрос будет составлять не более 40000 ед.
Для решения используйте функцию НОРМ.РАСП().
Также есть решение примера из лекции 9
550 руб.
Другие работы
Организация и планирование ОКР. Расчет затрат и цены. Расчет заработной платы
Lokard
: 5 ноября 2013
10.1. Организация и планирование ОКР.
Разрабатываемый блок малогабаритной станции помех, предназначен для цифровой обработки сигналов, поступающих от блоков и устройств станции и сигналов от других изделий, выработки рабочей программы станции, управления работой блоков и устройств станции. ОКР на проектируемый блок выполняется конструкторскими отделами, которые подразделяются по объектам тематического плана.
Разработка принципиальной электрической схемы, конструкции печатной платы и полосковых
5 руб.
Психология национальной идентичности
alfFRED
: 12 октября 2013
После распада СССР продолжается процесс крушения прежних идеалов и ценностей, происходит разрушение устоявшегося советского мировоззрения, в связи с этим встал вопрос об охране национальных ценностей. В Доктрине информационной безопасности «основными направлениями обеспечения информационной безопасности РФ в сфере духовной жизни признаются: разработка специальных механизмов, направленных на недопущение противоправных информационно-психологических воздействий на массовое сознание общества».
Есть
Теплотехника 5 задач Задача 5 Вариант 10
Z24
: 4 января 2026
Определить потребную поверхность рекуперативного теплообменника, в котором вода нагревается горячими газами. Расчет произвести для прямоточной и противоточной схем движения. Значения температур газа t′1 и t″1, воды t′2 и t″2, расхода воды M и коэффициента теплопередачи K выбрать из табл.3.
200 руб.
Разработка анкеты для сбора информации при проведении опроса
evelin
: 10 октября 2013
Содержание
1. Этапы разработки вида анкеты и корректировка вопросов
2. Этапы определения последовательности вопросов и завершение разработки анкеты
Список использованных источников
1. Этапы разработки вида анкеты и корректировка вопросов
Создание анкеты является творческим процессом. Большинство успехов относится, в первую, очередь, к определению того, чего нужно избегать в анкете, например, направляющих или неясных вопросов. Однако существует мало конкретных указаний на то, как сделать
15 руб.