Движение воздушного шара

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

 «ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Колледж экономики, управления и права

 

 

Пособие для проведения практических занятий

По учебной дисциплине

 

ФИЗИКА

 

 

Специальности

Информационные системы (по отраслям)

Прикладная информатика  (по отраслям)

 

Ростов-на-Дону

2018

 

 

Составители (авторы):

Джужук И.И., Шинакова С.В.

к.п.н., преподаватель физики преподаватель программирования

Рецензенты:

 

Пособие разработано с учетом ФГОС среднего профессионального образования специальностей «Информационные системы  (по отраслям)» и  «Прикладная информатика  (по отраслям)». Предназначено для проведения практических работ по курсу физики.

 

 

Содержание

1 Перечень заданий. 4

Правила оформления отчета. 4

Задание № 1. 4

Задание № 2. 5

Задание № 3. 6

Задание № 4. 8

Задание № 5. 10

Задание № 6. 12

2 Программирование. 14

Система программирования Pascal АВС.. 14

Среда программирования Delphi Lite. 18

Список литературы.. 20

Перечень заданий

Правила оформления отчета

 

ü Отчет о работе оформляется каждым студентом в отдельной тетради (12 лист) или на бумаге А4.

ü Титульный лист оформляется печатным способом или пишется от руки печатными буквами (чертежным шрифтом). На титульном листе отображается информация: группа, ФИО студента, номер и название работы, дата сдачи результатов.

ü Содержание отчета печатается или оформляется аккуратным читаемым почерком.

 

 

Задание № 1

Бросок тела в поле притяжения планеты с переменной гравитацией

 

Условие:

Тело брошено возле поверхности планеты под некоторым углом к горизонту.

Задание:

Взяв начальные параметры (см. табл.)

1) разработать и представить в виде блока формул физическую модель явления;

2) разработать и представить в виде блока уравнений математическую модель явления;

3) выполнить теоретический расчет связи физических величин в соответствии с начальными параметрами своего варианта (см. табл.);

4) * разработать программу, позволяющую рассчитывать указанные физические величины (за дополнительные баллы).

 

Дополнительная информация:

1. Возле поверхности планеты на тело, брошенное под углом к горизонту, действуют сила тяжести ( ) и сила сопротивления воздуха (F_сопр).

2. Движение тела описывается системой формул, позволяющих рассчитывать координаты тела и его скорость в любой момент времени.

3. Ускорение свободного падения в переменном гравитационном поле определяется уравнением g = g ₀ + k·t, где g ₀ — начальный уровень ускорения, k — коэффициент усиления гравитации.

4. Сила сопротивления воздуха при малых значениях скорости линейна значению скорости — F_сопр = j·v, где j — коэффициент пропорциональности.

 

Параметры

Параметры для всех групп (общие параметры):

g ₀ = 9,8 м/с² ;

k = 0,98 м/с ;

j = 0,001.

 

Параметры по группам:

 

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Начальная высота броска, (м)	5	10	15	20	25	20	15	10	5	0
Начальная скорость броска, (м/с)	10	15	20	25	30	35	40	20	25	30
Угол наклона начальной скорости броска к горизонту, ( градусы)	30	35	45	40	0	40	35	60	50	65

 

 

Задание № 2

Вращение твердого тела (правило рычага)

 

Условие:

Материальное и весомое твердое тело, имеющее ось вращения находится в равновесии под действием тяжести самого тела, тяжести прикрепленного к телу груза и внешней силы. Необходимо сопоставить плечи приложенных сил и величину массы тела и груза.

Задание:

Взяв начальные параметры (см. табл.)

1) разработать и представить в виде блока формул физическую модель явления;

2) разработать и представить в виде блока уравнений математическую модель явления;

3) выполнить теоретический расчет связи физических величин в соответствии с начальными параметрами своего варианта (см. табл.);

4) * разработать программу, позволяющую рассчитывать указанные физические величины (за дополнительные баллы).

 

Дополнительная информация:

Плечо силы l (м) — кратчайшее расстояние от оси вращения тела до линии действия силы.

Момент силы М (Н×м) — произведение силы на ее плечо.

M = Fl

Момент силы будем считать положительным, если сила вращает тело против направления вращения часовой стрелки, отрицательным — по направлению вращения часовой стрелки.

Тело находится в равновесии, если выполняются условия:  1) Векторная сумма внешних сил равна нулю. 2) Сумма моментов сил равна нулю.

l

F

 

X1

X2

m1g

m2g

 

Параметры по группам:

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
m1	0	0	0,5	0,5	0,5	1	1	1	1	1
m2	1	1	1	2	2	2	2	3	3	3
F	?	?	?	?	?	?	?	?	?	?
l	1	1	1	2	1	1	2	2	1	1
x1	0,3	0,4	0,1	0,2	0,3	0,2	0,2	0,1	0,2	0,3
x2	0	0	0	0,05	0,05	0,1	0,1	0,05	0,05	0,1

Задание № 3

Движение воздушного шара

 

Условие:

Гондола с грузом закреплена на воздушном шаре. Используя условие плавание тел и уравнение состояния идеального газа вывести соотношение между параметрами воздушного шара, находящегося в шаре воздуха и окружающей среды.

Задание:

Взяв начальные параметры (см. табл.)

1) разработать и представить в виде блока формул физическую модель явления;

2) разработать и представить в виде блока уравнений математическую модель явления;

3) выполнить теоретический расчет связи физических величин в соответствии с начальными параметрами своего варианта (см. табл.);

4) * разработать программу, позволяющую рассчитывать указанные физические величины (за дополнительные баллы).