Создание таблицы-шаблона с помощью Microsoft Excel.
Практическая работа №9
Тема: Создание таблиц значений функций, графиков и диаграмм.
Цель работы: познакомиться с возможностью Excel для проведения моделирования физических процессов, отработать умения в построении диаграмм.
Студент должен
знать:
методику оформления вычислительной таблицы;
порядок применения формул и стандартных функций;
графические возможности электронной таблицы;
уметь:
строить простейшие информационные модели;
приводить модели моделирования;
вводить информацию и редактировать электронные таблицы;
применять относительные и абсолютные ссылки при выполнении вычислений;
работать с деловой графикой электронной таблицы.
Теоретическое обоснование.
Моделирование равномерного движения тела.
Рассмотрим моделирование такого физического процесса, как движение тела с некоторой постоянной скоростью 
. Поскольку ни одна из характеристик скорости (направление и величина) не изменяется, движение будет происходить вдоль прямой линии, т.е. является прямолинейным. Совместим с этой прямой ось ОХ. Каждую секунду координата x тела будет получать одно и то же приращение, поэтому в любой момент времени может быть найдена как 
, где vx - проекция вектора скорости на ось ОХ. Если в начальный момент времени (t 0 = 0) положение тела не совпадало с началом отсчета, то уравнение будет иметь вид: 
.
Проекция вектора скорости – величина алгебраическая, т.е. она может быть и положительной, и отрицательной в зависимости от того, какой угол 
образует вектор скорости с направлением оси ОХ. Графическое моделирование процесса равномерного прямолинейного движения будет заключаться в построении графика зависимости 
при различных значениях и направлениях скорости.
|
|
|
Моделирование движения тела, брошенного под углом к горизонту .
Рассмотрим случай движения тела, брошенного под углом к горизонту, происходящего только под действием силы тяжести (трением пренебрегаем!). В этом случае одной координаты для описания движения недостаточно. Необходимо ввести систему координат xOy, при этом ось Ox направляют горизонтально, а ось Oy – вертикально вверх или вниз. Теперь положение тела задается двумя координатами (x, y), каждая из которых с течением времени будет изменяться. Закон изменения координат можно установить из следующих соображений. Поскольку мы считаем, что никакие силы, кроме силы тяжести на тело не действуют, движение вдоль оси Ox будет равномерным, и абсцисса тела меняется по закону x = vx t , Сила тяжести, действующая на тело, сообщает ему ускорение g , направленное, как и сама сила, вертикально вниз. При заданной начальной скорости V0 и угле бросания А значения координат дальности полета Х и высоты Y от времени можно описать следующими формулами:
|
|
|
X=V0 *COS(A)*t
Y=V0*SIN(A)*t-g*t2/2
Прежде, чем приступить к работе с таблицей, разберите ее строение, расположение исходных данных и основные формулы, используемые в расчетах. Помимо указанных формул будут использованы и некоторые дополнительные для вычисления промежуточных величин, таких как интервалы времени, приращение координаты, перевод градусной меры в радианы и т.д, о них мы поговорим позже.
Занесение формулы в ячейку начинается с ее объявления – нажатия клавиши "=" на клавиатуре. В качестве аргументов формул, записываемых в ячейки, мы будем использовать ссылки (относительные или абсолютные) на ячейки, содержащие нужные нам числовые данные, а также числа (например, показатель степени, коэффициенты при аргументах и т.д). Ввод ссылок в формулу можно проводить «вручную» с клавиатуры или выбирать с помощью мыши. Для этого достаточно щелкнуть мышкой в соответствующей ячейке и ее адрес появится в создаваемой вами формуле. Содержимое текущей (выделенной) ячейки отображается в поле ввода строки формул.
Ход работы.
|
|
|
1. Изучить теоретическое обоснование.
2. Выполнить практические задания.
3. Оформить отчет.
4. Ответить на вопросы по указанию преподавателя.
Практические задания:
Задание №1. Составить конспект по учебнику И. И. Сергеева стр. 187-191 (§7.4-7.5).
Задание №2. Задача 1.
Создание таблицы-шаблона с помощью Microsoft Excel.
На рабочем листе заполнить таблицу исходными данными, расчетными формулами и построить график равномерного движения.
Судя по уравнению движения тела, исходными данными для данной модели будут:
1) начальное положение (координата) тела,
2) проекция скорости на выбранную ось,
3) временной интервал (задаваемый начальным и конечным моментом времени), в течение которого рассматривается движение (время протекания процесса).
Заполнение таблицы
Занести исходные числовые данные в следующие ячейки:
1) скорость равномерного движения – в С7;
2) начальное положение тела – в С10;
3) конечный момент времени – в С13.
Начальный момент времени (ячейка С12) принимается равным нулю
2. В ячейку С14 ввести формулу, позволяющую рассчитать интервал времени 
: =(С13-С12)/20
Здесь число 20 означает количество интервалов n, на которое разбивается выбранный промежуток времени 
. Таким образом, наша таблица будет содержать 
точек.
|
|
|
3. Заполнить таблицу данных:
1) В ячейку F6 занести начальный момент времени: =С12
Такой способ копирования устанавливает связь между ячейками (в данном случае между ячейками F6 и С12).
2) Ячейка F7 должна содержать момент времени, отличающийся от предыдущего на величину интервала 
: 
. Поэтому в ячейку F7 необходимо ввести: =F6+$C$14
3) Скопировать формулу для вычисления времени в остальные ячейки колонки таблицы с заголовком «Время, с»
4) Ячейка G6 должна быть связана с ячейкой С10, содержащей начальную координату тела. Ввести в G 6: =С10
В этом случае при изменении данных в ячейке С10 автоматически изменится и содержимое связанной с ней ячейки G 6.
5) В ячейку G7 занести формулу, позволяющую рассчитать координату в соответствующий момент времени: 
=$G$6+$C$7*F7
6) Скопировать формулу из ячейки G7 в диапазон ячеек G8:G26
4. Изменить имя листа, содержащего таблицу (в шаблоне, он назван «Лист 1»): в контекстном меню по ярлыку листа выбрать команду Переименоватьи ввести с клавиатуры новое имя «Равномерное движение». После окончания ввода необходимо нажать клавишу {Enter} или щелкнуть мышкой в рабочем поле листа.
Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 569; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!