Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Информатика / Другие методич. материалы / Доклад "КОМПЬЮТЕРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ: ДАЛЬНОСТЬ ПОЛЕТА ТЕЛА, БРОШЕННОГО ПОД УГЛОМ К ГОРИЗОНТУ, НА ПЛАНЕТАХ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Информатика

Доклад "КОМПЬЮТЕРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ: ДАЛЬНОСТЬ ПОЛЕТА ТЕЛА, БРОШЕННОГО ПОД УГЛОМ К ГОРИЗОНТУ, НА ПЛАНЕТАХ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ"

библиотека
материалов


hello_html_137ba7fc.gifhello_html_58a97402.gifhello_html_55a7fe44.gif

Республиканская научно-практическая конференция школьников

«Первые шаги в науку»











Направление: Информатикаи ИКТ



Название работы:

КОМПЬЮТЕРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ: ДАЛЬНОСТЬ ПОЛЕТА ТЕЛА, БРОШЕННОГО ПОД УГЛОМ К ГОРИЗОНТУ, НА ПЛАНЕТАХ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ






Автор работы: Очергоряева Дольган Викторовна, ученица 9 класса

Место выполнения работы: МКОУ «Манычская СОШ»,Ики-Бурульский р-н

Руководитель: Баджаева В.М. учитель физики и информатики.








2013 г







Оглавление.



1.Введение ……………………………………………..3

2.Практическая часть эксперимента.…………………5

3.Заключение………………………………………….12



Введение.

На уроке физики мы решали задачу на определение дальности полета, брошенного под углом к горизонту, при заданной скорости. Меня и моих одноклассников заинтересовал вопрос: «А на какое расстояние улетит тело на других планетах Солнечной системы?» И наш учитель Виктория Михайловна предложила провести на уроке информатики компьютерный эксперимент, на определение дальности полета на планетах Солнечной системы и ответить на этот вопрос самим.

В связи с поставленной задачей перед нами, мы стали искать в специальной литературе все необходимые нам данные для расчетов( Приложение 1). Использовали книги по астрономии М.М.Дагаева «Наблюдения звездного неба», Ф.Ю.Зигеля «Астрономия в ее развитии, учебник «Астрономия» Е.П.Левитина, для составления электронных таблиц повторили по учебнику И.Г.Семакина «Практикум. Информатика и ИКТ». Прежде чем приступить к компьютерному эксперименту, мы составили математическую модель решения задачи, а затем провели расчеты с помощью электронных таблиц в среде MC Excel.



Цель компьютерного исследования:

  • Выяснить с помощью MC Excel какова дальность полета тела,брошенного под углом к горизонту с заданной начальной скоростью на планетах Солнечной системы.

Задачи компьютерного исследования:

  • Построить математическую модель физического процесса – движение тела, брошенного под углом к горизонту;

  • Выяснить зависимость расстояния и времени полета от угла броска и начальной скорости;

  • Провести компьютерный эксперимент в среде MC Excel;

  • Сделать соответствующие выводы.















Практическая часть проводимого компьютерного эксперимента.

Постановка задачи:

Сделаем некоторые допущения:

  • начало точки отсчета расположим в точке бросания;

  • пусть тело движется вблизи поверхности планеты, т.е. ускорение свободного падения постоянно;

  • сhello_html_m77a2f631.gifhello_html_6c5e8214.gifопротивление воздуха не учитывать(если на планете есть атмосфера), поэтому движение по горизонтали равномерное.



х







hello_html_m37b58ec9.gif



hello_html_m27f5dbc.gifV0

hello_html_m68ea33f3.gif a

0 L у



Пусть:

V0-начальная скорость(м/с)

a - угол бросания

L-дальность полета(м)

Движение тела, брошенного под углом к горизонту, описывается формулами:

hello_html_417c0476.gifгоризонтальная составляющая начальной скорости;

hello_html_m35bf6214.gif вертикальная составляющая начальной скорости;

hello_html_660dc97.gif – так как движение по горизонтали равномерное;

hello_html_2605c050.gif - так как движение по вертикали равноускоренное с отрицательным ускорением.

Искомым в данной задаче будет то значение x=L , при котором y=0.

Математическая модель:

Дано:

V0-начальная скорость

a - угол бросания

Найти:

L - дальность полета(м)

Связь:

L=Vx*t (1)-дальность полета

0=Vy*t- g*t2/2 (2)- точка падения

Vx=V0*cos a (3)-горизонтальная проекция вектора начальной скорости;

Vy=V0*sin a (4)- вертикальная проекция вектора начальной скорости;

g=9,81 - ускорение свободного падения.

V0>0,

0<a<hello_html_m7b467b05.gif

Подставляем в формулу (2) значение Vy из формулы (4). Получаем уравнение:

0= V0*sin a *t- hello_html_352c2c9e.gif (5)

Чтобы решить это уравнение, найдем из формул (1) и (3) выражение для t:

t= hello_html_75fa8b58.gif=hello_html_m31b17a55.gif

Подставив это значение в уравнение (5), получаем решение:

0= V0*sina* hello_html_m227c89b5.gif-hello_html_2b0799ce.gif2=hello_html_544c6512.gifhello_html_27413107.gif

или

2hello_html_m19e96ec0.gif

Отсюда дальность полета равна:

hello_html_m10fd2f7f.gif

т.е. зависит от начальной скорости и угла наклона.

Начальная скорость для нашего эксперимента будет 60м/с, а угол броска мы будем менять от 150 до 750 с шагом 150.

Компьютерный эксперимент:

  1. Выяснить, как зависит дальность полета от угла броска;

  2. Вычислить временя при наибольшей дальности полета.



Как зависит на Земле дальность полета от угла броска

Задача о полете тела, брошенного под углом к горизонту

Исходные данные

 

 

 

Начальная скорость

60

 

 

Угол бросания

15

 

 

Шаг увелечения

15

 

 

Ускорение свободного падения

9,81

 

 

Расчеты

Промежуточные расчеты

Результаты

Угол бросания, градус

Начальная скорость, м/с

Дальность полета, м

Время полета,c

15

60

183,4018725

 

30

60

317,7100328

 

45

60

366,9723607

11,64277556

60

60

318,0021285

 

75

60

183,9078745

 





Как завист на Луне дальность полета от угла броска

Задача о полете тела, брошеного под углом к горизонту

Исходные данные

 

 

 

Начальная скорость

60

 

 

Угол бросания

15

 

 

Шаг увелечения угла

15

 

 

Ускорение свободного падения

1,63

 

 

Расчеты 

Промежуточные расчеты

Результаты

Угол бросания, градус

Начальная скорость, м/с

Дальность полета, м

Время полета,c

15

60

1103,78673

 

30

60

1912,107621

 

45

60

2208,588257

70,07093756

60

60

1913,865571

 

75

60

1106,832055

 

















Как завист на Меркурии дальность полета от угла броска

Исходные данные

 

 

 

Начальная скорость

60

 

 

Угол бросания

15

 

 

Шаг увелечения угла

15

 

 

ускорение свободного падения

3,7

 

 

Расчеты

Промежуточные расчеты

Результаты

Угол бросания, градус

Начальная скорость, м/с

Дальность полета, м

Время полета,c

15

60

486,2628026

 

30

60

842,3609249

 

45

60

972,9726645

30,86908871

60

60

843,135373

 

75

60

487,6043916

 













Как завист на Венере дальность полета от угла броска

Исходные данные

 

 

 

Начальная скорость

60

 

 

Угол бросания

15

 

 

Шаг увелечения угла

15

 

 

ускорение свободного падения

8,9

 

 

Расчеты

Промежуточные расчеты

Результаты


Угол бросания, градус

Начальная скорость, м/с

Дальность полета, м

Время полета,c

15

60

202,1541988

 

30

60

350,1949913

 

45

60

404,4942538

12,83321666

60

60

350,5169528

 

75

60

202,7119381

 





Как завист на Марсе дальность полета от угла броска

Исходные данные

 

 

 

Начальная скорость

60

 

 

Угол бросания

15

 

 

Шаг увелечения угла

15

 

 

Ускорение свободного падения

3,7

 

 

Расчеты

Промежуточные расчеты

Результаты

Угол бросания, градус

Начальная скорость, м/с

Дальность полета, м

Время полета,c

15

60

486,2628026

 

30

60

842,3609249

 

45

60

972,9726645

30,86908871

60

60

843,135373

 

75

60

487,6043916

 



Как завист на Юпитере дальность полета от угла броска

Исходные данные

 

 

 

Начальная скорость

60

 

 

Угол бросания

15

 

 

Шаг увелечения угла

15

 

 

Ускорение свободного падения

25,8

 

 

Расчеты

Промежуточные расчеты

Результаты 

Угол бросания, градус

Начальная скорость, м/с

Дальность полета, м

Время полета,c

15

60

69,73536316

 

30

60

120,8036985

 

45

60

139,5348395

4,426962335

60

60

120,9147628

 

75

60

69,92776158

 



Как завист на Сатурне дальность полета от угла броска

Исходные данные

 

 

 

Начальная скорость

60

 

 

Угол бросания

15

 

 

Шаг увелечения угла

15

 

 

Ускорение свободного падения

11,3

 

 

Расчеты 

Промежуточные расчеты

Результаты 

Угол бросания, градус

Начальная скорость, м/с

Дальность полета, м

Время полета,c

15

60

159,2187938

 

30

60

275,817294

 

45

60

318,5839698

10,10757772

60

60

276,0708744

 

75

60

159,6580751

 



Как завист на Уране дальность полета от угла броска

Исходные данные

 

 

 

Начальная скорость

60

 

 

Угол бросания

15

 

 

Шаг увелечения угла

15

 

 

Ускорение свободного падения

 9,0

 

 

Расчеты 

Промежуточные расчеты

Результаты

Угол бросания, градус

Начальная скорость, м/с

Дальность полета, м

Время полета,c

15

60

199,9080411

 

30

60

346,3039358

 

45

60

399,9998732

12,69062536

60

60

346,62232

 

75

60

200,4595832

 



Как завист на Нептуне дальность полета от угла броска

Исходные данные

 

 

 

Начальная скорость

60

 

 

Угол бросания

15

 

 

Шаг увелечения угла

15

 

 

Ускорение свободного падения

11,6

 

 

Расчеты

Промежуточные расчеты

Результаты

Угол бросания, градус

Начальная скорость, м/с

Дальность полета, м

Время полета,c

15

60

155,1010663

 

30

60

268,6840881

 

45

60

310,3447292

9,846174847

60

60

268,9311104

 

75

60

155,528987

 



Как завист на Плутоне дальность полета от угла броска

Исходные данные

 

 

Начальная скорость

60

 

 

Угол бросания

15

 

 

Шаг увелечения угла

15

 

 

Ускорение свободного падения

0,6

 

 

Расчеты

 

 

 

Промежуточные расчеты 

Результаты

Угол бросания, градус

Начальная скорость, м/с

Дальность полета, м

Время полета,c

15

60

2998,620616

 

30

60

5194,559037

 

45

60

5999,998098

190,3593804

60

60

5199,3348

 

75

60

3006,893748

 



Заключение.

На основании полученных значений компьютерного эксперимента, объединим все результаты в итоговую таблицу.



планета

угол

дальность полета,м

время,с

Земля

45

366,97

11,64

Луна

45

2208,59

70,07

Меркурий

45

972,97

30,87

Венера

45

404,49

12,83

Марс

45

972,97

30,87

Юпитер

45

139,53

4,43

Сатурн

45

318,58

10,11

Уран

45

400,00

12,69

Нептун

45

310,34

9,85

Плутон

45

6000,00

190,36





Расчёты показали, что на планетах Солнечной системы дальность полета тела брошенного под углом к горизонту будет наибольшей при угле бросания в 45 градусов.

Полученные результаты подтверждают, что дальность полета для каждой планеты индивидуальна. Она зависит от размеров планеты, ее плотности, т.е. ускорение свободного падения тел для планет различна. Надо учесть, что мы пренебрегли сопротивлением воздуха. А ведь на Венере, Юпитере атмосфера более плотная, чем на Земле, а ряд планет вообще не имеют атмосферу.



Список используемой литературы:

  1. М.И.Блудов. Беседы по физике.- М.: Просвещение, 1984г.

  2. М.М.Дагаев. Наблюдение звездного неба.- М.; Наука, 1988г.

  3. Ф.Ю.Зигель . Астрономия в её развитии- М.; Просвещение, 1988г.

  4. Е.П.Левитан. Астрономия. Учеб.для 11 кл.общеобразоват.учреждений-М.:Просвещение,1994

  5. И.Г.Семакин. Информатика и ИКТ.Базовый уровень:практикум для 10-11 классов/И.Г.Семакин,Е.К.Хеннер,Т.Ю.Шеина.-3-е изд.,испр.-М.:БИНОМ.Лаборатория знаний,2008.




Краткое описание документа:

На уроке физики мы решали задачу на определение дальности полета, брошенного под углом к горизонту, при заданной скорости. Меня и моих одноклассников заинтересовал вопрос: «А на какое расстояние улетит тело на других планетах Солнечной системы?»  И наш учитель Виктория Михайловна предложила провести на уроке информатики компьютерный эксперимент, на определение дальности полета на планетах Солнечной системы и ответить на этот вопрос самим.

В связи с поставленной задачей перед нами, мы стали искать в специальной литературе все необходимые нам данные для расчетов( Приложение 1). Использовали книги по астрономии М.М.Дагаева «Наблюдения звездного неба», Ф.Ю.Зигеля «Астрономия в ее развитии, учебник «Астрономия» Е.П.Левитина, для составления электронных таблиц повторили по учебнику И.Г.Семакина «Практикум. Информатика и ИКТ». Прежде чем приступить к компьютерному эксперименту, мы составили математическую модель решения задачи, а затем провели расчеты с помощью электронных таблиц  в среде MCExcel.

Автор
Дата добавления 13.02.2015
Раздел Информатика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров285
Номер материала 384732
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх