По моделированию (Pascal или Excel). Предоставлен файл с таблицами (Практическое задание номер
По моделированию (Pascal или Excel). Предоставлен файл с таблицами (Практическое задание номер 7). 1. Человек-парашютист массой 90 кг ускоряется в свободном падении до скорости 10 м/с и на высоте 50 м открывает парашют с площадью 55 м2. Коэффициент сопротивления парашюта равен 0,9. Выполните следующие задания: • Постройте графики изменения скорости и высоты полета в течение первых 4 секунд. • Определите, с какой скоростью приземлится парашютист? • Сравните результаты моделирования с установившимся значением скорости, вычисленным теоретически. 2. Напишите программу, которая будет моделировать полет мяча.
30.11.2023 06:11
Пояснение:
Модель парашютиста включает в себя два этапа - свободное падение до открытия парашюта и плавный спуск с открытым парашютом. Для решения данной задачи мы будем использовать метод численного интегрирования, чтобы моделировать движение парашютиста в каждый момент времени.
1. Задайте начальные условия:
- Масса парашютиста, m = 90 кг
- Ускорение свободного падения, g = 9.8 м/с^2
- Скорость при открытии парашюта, v_откр = 10 м/с
- Высота при открытии парашюта, h_откр = 50 м
- Площадь парашюта, A = 55 м^2
- Коэффициент сопротивления парашюта, C_d = 0.9
- Шаг по времени, dt = 0.01 сек
2. Постройте графики изменения скорости и высоты полета:
- Используйте формулу для силы сопротивления воздуха, F_сопр = 0.5 * C_d * A * v^2
- Рассчитайте силу силы тяжести и силу сопротивления воздуха для каждого момента времени
- Примените второй закон Ньютона для определения ускорения: a = (F_сопр - m * g) / m
- Используйте метод численного интегрирования (например, метод Эйлера) для обновления скорости и высоты в каждый момент времени
3. Определите скорость приземления парашютиста:
- После достижения установившейся скорости, парашютист прекращает ускорение и движется с постоянной скоростью
- Постройте график изменения скорости и высоты до достижения установившейся скорости
- Установленная скорость будет равна скорости, при которой сила сопротивления воздуха и сила тяжести равны: F_сопр = m * g
4. Сравните результаты моделирования с установившимся значением скорости, вычисленным теоретически:
- Вычислите установившуюся скорость теоретически, используя законы физики и данные из задачи
- Сравните полученные значения установившейся скорости при моделировании и теоретические значения
Доп. материал:
(Задача 1)
1. Шаг времени: dt = 0.01 сек
2. Масса парашютиста: m = 90 кг
3. Ускорение свободного падения: g = 9.8 м/с^2
4. Скорость при открытии парашюта: v_откр = 10 м/с
5. Высота при открытии парашюта: h_откр = 50 м
6. Площадь парашюта: A = 55 м^2
7. Коэффициент сопротивления парашюта: C_d = 0.9
Совет:
Чтобы лучше понять задачу, рекомендуется ознакомиться с основными законами движения, включая силу тяжести и силу сопротивления воздуха. Используйте графики для визуализации процесса изменения скорости и высоты в течение первых 4 секунд.
Дополнительное упражнение:
(Задача 2)
Напишите программу на языке Pascal или используя таблицы Excel для моделирования движения парашютиста. Проверьте ваши результаты, сравнив их с теоретическими значениями.