ЧМТФ Лабораторная работа 1. Лабораторная работа Знакомство с интерфейсом пакета Mathcad, правилами составления и редактирования простейших программ
 Скачать 3.11 Mb.
|
|
Лабораторная работа 1. Знакомство с интерфейсом пакета MathCAD, правилами составления и редактирования простейших программ Цели работы: - провести простейшие вычисления с помощью пакета программ MathCAD; -повторить приемы вычислений траекторий двумерного движения брошенных и падающих тел без учета трения. Теоретические сведения Математический пакет MathCAD - известная система компьютерной математики, предназначенная для решения математических задач в различных областях науки, техники и образования. Название системы образовано от двух слов: MATHematica (математика) и CAD (Computer Aided Desing - системы автоматического проектирования - САПР). Для выполнения простых расчетов необходимо установить курсор в место ввода, набрать правую часть выражения и ввести оператор вывода результата - знак равенства ( = ). Ввод некоторых операций (сложение, вычитание, умножение, деление и др.) и чисел обычно осуществляется с помощью клавиатуры. Многие операции реализуются также с использованием панели инструментов Calculator, которая вызывается нажатием на кнопку  панели инструментов или нажатием следующих опций View(вид)  Toolbars(панель инструментов) Calculator(калькулятор). Ввод встроенных функций можно осуществлять с помощью команды Insert(вставка) Function(функция), а также просто нажатием комбинации клавиш Ctrl + Е или щелкнув на кнопку  . Команда Function предназначена для быстрой и правильной (с точки зрения синтаксиса) вставки встроенных функций. Для ввода переменных используется знак присваивания ( := ).
При вводе математических выражений важно понимать роль курсора. Курсор выделяет символ или группу символов, с которыми будет проводиться операция. Для управления курсором служат клавиши Insert (изменение формы курсора), пробел (расширение формулы), стрелки (для передвижения внутри формулы), а также клавиши Delete и Backspace. MathCAD различает прописные и строчные буквы. Знаком, отделяющим десятичную дробную часть числа, является точка. Вычисления в блоках на рабочем листе выполняются в строго определенном порядке - построчно сверху вниз. Передвинуть набранную формулу можно следующим образом: выделить ее, подвести курсор к границе формулы (он автоматически примет форму ладони) и передвинуть ее в нужное место. Неправильно набранную формулу можно редактировать, или удалить с помощью комбинации клавиш Ctrl + D. Пример. Вычислить значение выражения  при a=2; b=8; c=0.2; d=1; n=3. Решение приведено на рисунке.
Текстовый редактор позволяет снабжать рабочие листы комментариями к формулам и графикам. Эти комментарии делают документ более понятным в использовании. Текст вводится, форматируется и редактируется общепринятыми средствами. Опция Insert(Вставка)  Unit(Единица измерения)(кнопка  ) позволяет вводить единицы измерения. В поле Размерность выбирается категория единицы измерения, а из списка Единица измерения сама размерность.
Задание 1. Простейшие вычисления. Произведите следующие вычисления, учитывая, что MathCAD вычисляет тригонометрические функции от углов, заданных в радианах.
Задание 2. Исследование траекторий тел, брошенных горизонтально. По заданной высоте расположения пушки Hи дальности полета L рассчитайте начальную скорость (  ) полета снаряда, необходимую для попадания в эту цель. При равноускоренном движении координата тела вычисляется по формуле  , где x0 - начальная координата тела, и  соответственно проекции скорости и ускорения на соответствующую ось, t- время. С использованием рис. 1.4 выведите формулу зависимости начальной скорости от высоты и дальности полета.
С помощью программы MathCAD произведите вычисления, исходные данные приведены в таблице.
Задание 3. Исследование траекторий тел, брошенных с земной поверхности под углом к горизонту Выстрел производится с земли под углом  (рис. 1.5.). Нужно поразить 10 целей, находящихся на расстояниях от пушки от 110 до 200 м и расположенных на равных расстояниях друг от друга. Необходимо найти скорости полетов снарядов.
Вывести формулу зависимости начальной скорости от угла и дальности полета и с помощью программы MathCAD решить данную задачу. Данные для расчета взять из таблицы 1.2.
. |
