Лабораторная работа № 3. "Структура Цикл"

"Структура Цикл "

В каждом варианте задания необходимо определить требуемые входные и выходные данные, составить схемы алгоритмов и коды приложений. Самостоятельно выбрать значение входных данных, отладить код приложения.

Вариант 1

Рассчитать траекторию движения снаряда по формулам x=V_xT и y=V_yT - gt²/2

Исследовать изменения значений траектории движения снаряда:

1. при постоянных скоростях V_x и V_y. и изменении времени t от начального значения t₀ до конечного значения t_k c шагом Dt;

2. при постоянной скорости V_{x ,} изменении скорости V_y от начального значения 10 км/ч до конечного значения 100 км/ч с шагом 20км/ч. и изменении времени t от начального значения t₀ до конечного значения t_k c шагом Dt.

Вариант 2

Фокусное расстояние двояковыпуклой стеклянной линзы зависит от радиусов r₁ и r₂ ее сферических поверхностей и определяется по формуле

.

Исследовать изменения значений фокусного расстояния:

1. при изменении радиуса r₁ от 10,2 см до 12,2 см с шагом 0,2 см, показателе преломления стекла m = 1,5 и постоянном значении радиуса r₂ =25 см;

2. при изменении радиуса r₂ от начального значения до конечного значения с заданным шагом и коэффициента преломления m от 1,2 до 1,5 с шагом 0,1.

Вариант 3

Вертикальная координата брошенного вверх с высоты b м и начальной скоростью 10 м/с камня вычисляется по формуле h=b+10t-gt²/2 (g = 9,8 м/с² – ускорение свободного падения).

Исследовать изменение значений вертикальной координаты камня:

1. при изменении времени t от 10 с до16 с с шагом 2 с;

2. при изменении высоты b от начального значения b₀ до конечного значения b_k c шагом Db и времени t от начального значения t₀ до конечного значения t_r с шагом 0,2.

Вариант 4

Координаты точек х и у траектории движения снаряда задаются уравнениями:

х = V₀ cosat; y = V₀ sina t – gt²/2, где g = 9,8 м/с² – ускорение свободного падения:

Исследовать изменение значений траектории движения снаряда, вылетающего из орудия под углом a с начальной скоростью V₀:

1. при изменении времени t от начального значения t₀ до конечного значения t_k. с шагом Dt;

2. при изменении угла a от начального значения a₀ до конечного значения a_k. с шагом Da и при изменении времени t от начального значения 10 cдо конечного значения 30 c с шагом 5 c.

Вариант 5

Площадь трапеции вычисляетcя по формуле:

S=(a+b)/2 * h, где а и b – основания трапеции, h – высота.

Исследовать изменение значений площади трапеции:

1. при изменении высоты h от начального значения h₀ до конечного значения h_k с шагом Dh;

2. при изменении значения основания a от начального значения 10см до конечного значения 20 см с шагом 2 сми при изменении высоты h от начального значения h₀ до конечного значения h_k с шагом Dh.

Вариант 6

Площадь сектора вычисляется по формуле S = 0,00872 r²n, где n – градусная мера дуги.

Исследовать изменение значений площади сектора:

1. при изменении радиуса от начального значения 12,5 см до конечного значения 14,5 см с шагом 1,5 см;

2. при изменении значения градусной меры дуги от начального значения 30° до конечного значения 60° с шагом 10° и при изменении радиуса от начального значения r₀ до конечного значения r_к с шагом Dr.

Вариант 7

Длина дуги сектора вычисляется по формуле L = 0,01745rn, где n - градусная мера дуги, r – радиус.

Исследовать изменение значений длины дуги сектора:

1. при изменении радиуса r от начального значения r₀ до конечного значения r_k с шагом Dr;

2. при изменении значения градусной меры дуги от начального значения n₀ до конечного значения n_к с шагом Dn и при изменении радиуса от начального значения 6,8 см до конечного значения 10,8 см с шагом 2,2 см.

Вариант 8

Объём правильной пирамиды вычисляется по формуле: V = sh/3, где h – высота основания, а s ее площадь.

Исследовать изменение значений объёма правильной пирамиды:

1. при изменении высоты h от начального значения h₀ до конечного значения h_r с шагом Dh;

2. при изменении высоты h от начального значения h₀ до конечного значения h_r с шагом Dh и при изменении площади s от начального значения 90 см² до конечного значения 120 см² с шагом 10 см².

Вариант 9

Коэффициент сцепления при наличии на расчётном подъёме кривых малого радиуса вычисляется по формуле j_кр. = j (250+1,55R)/(500+1,1R). Коэффициент j определяется по формуле: j = 0,09*95/(413+3V).

Исследовать изменение значения j_{кр :}

1. при изменении скорости V от начального значения V₀ =10км/ч до конечного значения V_r =40км/ч с интервалом DV =10км/ч и радиусе кривой R= 400м;

2. при изменении радиуса R от начального значения R₀ до конечного значения R_r с шагом DR и при изменении скорости V от начального значения V₀ =10 км/ч до конечного значения V_r = 40 км/ч с интервалом DV =10 км/ч и радиусе кривой R =400 м.

Вариант 10

Ускорение свободного падения g, вычисляется по формуле , где G = 6,67259×10^-11 – гравитационная постоянная, М=5,98×10²⁴ – масса земли, R = 6,370×10⁶– средний радиус земли.

Исследовать изменение значения g:

1. при изменении высоты над поверхностью Земли h от начального значения h₀ =0 до конечного значения h_k =10000 c шагом Dh =1000;

2. при изменении радиуса земли R от минимального значения R₀ до максимального значения R_k c шагом DR ипри изменении высоты над поверхностью Земли h от начального значения h₀ =0 до конечного значения h_k =10000 c шагом Dh =1000.

Вариант 11

Сила тока определяется по закону Ома: I=U/R.

Исследовать изменение значений силы тока I:

1. при изменении напряжения U от начального значения U₀ до конечного значения U_k c шагом DU при постоянном значении электрического сопротивления R;

2. при изменении напряжения U от начального значения U₀ до конечного значения U_k c шагом DU и при изменении значении электрического сопротивления R от начального значения R₀ до конечного значения R_k с заданным шагом DR.

Вариант 12

Значение силы упругости, действующей на человека массой m килограммов и катающегося на карусели, при его движении по окружности радиуса R в горизонтальной плоскости со скоростью 10м/с вычисляется по формуле .

Исследовать изменение значения силы упругости:

1. при изменении радиуса от начального значения R₀ до конечного значения R_k c шагом DR;

2. при изменении радиуса от начального значения R₀ до конечного значения R_k c шагом DR и при изменении массы человека от начального значения 50кг до конечного значения 60кг c шагом 5кг.

Вариант 13

Работа постоянной силы вычисляется по формуле: А=F*S*cosa.

Исследовать изменение работы А постоянной силы F:

1. при изменении угла a между векторами силы F и перемещением S от начального значения a₀ до конечного значения a_k c шагом Da.;

2. при изменении угла a между векторами силы F и перемещением S от начального значения 10° до конечного значения 30°c шагом 10°. и при изменении перемещения S от начального значения S₀ до конечного значения S_k c шагом DS.

Вариант 14

Скорость движения состава V после сцепления с тепловозом вычисляется по формуле .

Исследовать изменение скорости движения состава:

1. при изменении массы тепловоза m от начального значения m₀ = 0,18×10⁶кг до конечного значения m_r = 0,20×10⁶ кг с шагом Dm =0,01×10⁶кг, скорости V₁, равной 2м/с, и массе неподвижного состава, равной 1,17 × 10⁶кг;

2. при изменении массы тепловоза m от начального значения m₀ = 0,18×10⁶ кг до конечного значения m_r = 0,20 × 10⁶кг с шагом Dm =0,01 × 10⁶кг, скорости V₁, изменяющейся от начального значения до конечного значения с заданным шагом и массе неподвижного состава, равной 1,17 × 10⁶кг.

Вариант 15

Значение напряжения V на выходе источника постоянного тока с ЭДС (e =20В) вычисляется по формуле .

Исследовать изменение значений напряжения:

1. при подключении нагрузки с электрическим сопротивлением R, изменяющимся от начального значения R₀ до конечного значения R_k c шагом DR и внутренним сопротивлением r =2 Ом;

2. при подключении нагрузки с электрическим сопротивлением R, изменяющимся от начального значения R₀ до конечного значения R_k c шагом DR и внутренним сопротивлением r, изменяющимся от начального значения r₀ =2 Ом до конечного значения r_k =4 Ом и шагом Dr =2 Ом.

Вариант 16

Полезная мощность двигателя N при полёте самолёта вычисляется по формуле N=F*V, где F – сила тяги двигателя, V- скорость.

Исследовать изменение значений полезной мощности двигателя:

1. при изменении скорости V от начального значения V₀ до конечного значения V_r c шагом DV и F =1,03 × 10⁵Н;

2. при изменении скорости V от начального значения V₀ до конечного значения V_r c шагом DV и силы тяги двигателя F от начального значения F₀ до конечного значения F_k с шагом DF.

Вариант 17

Двигатели тепловоза на расстоянии S при изменении скорости V расходуют количество условного топлива, определяемого по формуле

. Принятьсреднюю мощность двигателя P =2000 кВт, КПД (h =0,4) и значение теплоты сгорания g =2,8 × 10⁷ Дж/кг.

Исследовать изменение значений количества условного топлива:

1. при изменении скорости от 50км/ч до 120км/ч с шагом 10км/ч и расстояния S=100км;

2. при изменении расстояния S от начального значения S₀ до конечного значения S_k с заданным шагом DS и скорости V от 70 км/ч до 160 км/ч с шагом 30 км/ч.

Вариант 18

Диаметр D стального троса подъёмного крана вычисляется по формуле .

Исследовать изменения значений диаметра стального троса:

1. при изменении массы m поднимаемого груза от начального значения m₀ до конечного значения m_k с шагом Dm, пределе прочности s стальной проволоки s =8,5×10³Па и запасе прочности g;

2. при изменении массы m поднимаемого груза от начального значения m₀ до конечного значения m_k с шагом Dm, пределе прочности s стальной проволоки, изменяющимся от начального значения s₀ до конечного значения s_k с шагом Ds, и запасе прочности g.

Вариант 19

Электроёмкость конденсатора колебательного контура радиоприемника, состоящего из этого конденсатора и катушки индуктивности L =10^-2Гн, настраиваемого на волну l, вычисляется по формуле: .

Исследовать изменение значений электроёмкости конденсатора колебательного контура радиоприемника:

1. при изменении значения l от начального значения l₀ до конечного значения l_k с заданным шагом Dl, скорость распространения радиоволны V =3×10⁸м/с;

2. при изменении значения l от начального значения l₀ до конечного значения l_k с заданным шагом Dl, скорости распространения радиоволны V от начального значения V₀ до конечного значения V_k с заданным шагом DV.

Вариант 20

Значение кинетической энергии теплового движения молекул воздуха в физическом кабинете вычисляется по формуле: .

Исследовать изменение значений кинетической энергии:

1. при изменении объёма кабинета V от начального значения V₀ до конечного значения V_r с заданным шагом DV, значение давления p =10⁵Па;

2. при изменении объёма кабинета V от начального значения V₀ до конечного значения V_r с заданным шагом DV и значения давления p от начального значения p₀ до конечного значения p_r с заданным шагом Dp.

Вариант 21

Работа силы тяжести А при спуске человека по лестнице длиной S вычисляется по формуле . Угол a определяет расположение лестницы в горизонтальной плоскости, g - ускорение свободного падения, m - масса человека.

Исследовать изменение значений работы силы тяжести А:

1. при изменении угла a от 0° до 40° с шагом 10°, длине лестницы, равной 20м и массечеловека, равной 70кг;

2. при изменении угла a от 0° до 40° с шагом 10°, длине лестницы, изменяющейся от начального значения S₀ до конечного значения S_r c заданным шагом DS и массечеловека, равной 70 кг.

Вариант 22

Маховик был отключен от двигателей при вращении с постоянной угловой скоростью w и, сделав m оборотов, остановился. Вычислить угловое ускорение маховика по формуле .

Исследовать изменение значений углового ускорения маховика

1. при изменении числа оборотов от 25 до 100 с шагом 5 и скоростью w = 650 рад/с;

2. при изменении число оборотов от начального значения m₀ до конечного значения m_k с шагом Dm и угловой скорости от 550 рад/с до 750 рад/с с шагом 50 рад/с.

Вариант 23

Значение модуля силы упругости F_y,, действующей на велосипедиста в нижней точке трека вычисляется по формуле: . Траектория его движения является дугой окружности с радиусом r.

Исследовать изменение значений модуля силы упругости F_y:

1. при изменении скорости v от начального значения v₀ до конечного значения V_R с шагом Dv, человека массой m =80 кг, радиусом r =10 м и g =9,8 м/с²;

2. при изменении скорости V от начального значения V₀ до конечного значения V_r с шагом DV и массой человека, изменяющейся от начального значения 60 кгдо конечного значения 80 кг с шагом 5 кг. Радиус r= 10 м и g =9,8 м/с².

Вариант 24

Значение тормозного пути автомобиля, который начинает торможение на горизонтальном участке шоссе вычисляется по формуле

.

Исследовать изменение значений тормозного пути:

1. при скорости движения V, изменяющейся от начального значения 80 км/ч до конечного значения 20 км/ч с шагом 10 км/ч. Коэффициент трения m принять равным 0,5;

2. при скорости движения V, изменяющейся от начального значения V₀ до конечного значения V_k с шагом DV и при изменении коэффициента трения m от начального значения m₀ до конечного значения m_k с шагом Dm.

Вариант 25

Два вагона с массами m₁ и m₂ скатываются с сортировочной горки со скоростями V₁ и V₂, сталкиваются и, автоматически сцепляясь, продолжают путь. Скорость вагонов после удара определяется по формуле .

Исследовать изменение значений скорости после удара:

1. при изменении скорости первого вагона от 10 км/ч до 5 км/ч с шагом 1 км/ч;

2. при изменении скорости второго вагона от начального значения V₀ до конечного значения V_r с шагом DV и массы первого вагона от начального значения m ₀ до конечного значения m_r с шагом Dm.

Вариант 26

Поезд, двигаясь с ускорением a достигает скорости V_t. Время, за которое эта скорость будет достигнута, определяется по формуле . Путь, пройденный за это время, определяется по формуле .

Исследовать изменение значений времени t и пути S:

1. при изменении ускорения a от начального значения 0,4 м/c2 до конечного значения 1 м/c² c шагом 0,1 м/c²;

2. при изменении ускорения a от начального значения a₀ до конечного значения a_k c шагом Da и изменении скорости V_t от начального значения до конечного с заданным шагом.

Вариант 27

Груз массой m перемещают равномерно по прямой в горизонтальной плоскости, прилагая силу, направленную под углом к горизонту. Величина силы вычисляется по формуле , где m - коэффициент трения.

Исследовать изменение значений силы:

1. при изменении значения угла a от 0 рад до 0,5 рад с шагом 0,1 рад и массой m =10 кг;

2. при изменении значения массы m от начального значения m₀ до конечного значения m_k с шагом Dm и при изменении значения коэффициента трения m от начального значения m₀ до конечного значения m_k c шагом Dm.

Вариант 28

При подъеме вагонетки с углем массой m по эстакаде длиной f и высотой h c коэффициентом трения =0,05 совершается работа, определяемая по формуле .

Исследовать изменение значений работы:

1. при изменении массы вагонетки m от начального значения m₀ до конечного значения m_k с заданным шагом Dm;

2. при изменении длины эстакады f от 8 м до 26 м с шагом 3 м и изменении высоты подъема от 1,5 м до 2,5 м с шагом 0,4 м, массу вагонетки принять равной 200 кг.

Вариант 29

Поезд массой m при торможении с ускорением а останавливается через время t после начала торможения. Количество тепла, выделяемое при торможении, вычисляется по формуле .

Исследовать изменение значений количества тепла:

1. при изменении ускорения a от начального значения a₀ до конечного значения a_k с шагом Da, при m = 2000 т и времени t =30 c;

2. при изменении массы m от начального значения m₀ до конечного значения m_k c шагом Dm и времени t от 30 c до 50 с с шагом 10 с.

Вариант 30

Минимальное расстоянии от закрытого светофора, при котором машинист должен начать тормозить состав, движущийся со скоростью V и коэффициенте трения между колесами и рельсами m, определяется по формуле , где g = 9,81 м/c².

Исследовать изменение значений минимального расстояния:

1. при изменении скорости V от 30 км/ч до 140 км/ч с шагом 20 км/ч и m = 0,06;

2. при изменении скорости V от 50 км/ч до 150 км/ч с шагом 50 км/ч и при изменении m от начального значения m₀ до конечного значения m_k с шагом Dm.