Решение задач по физике на компьютере

      К функциональным языкам программирования можно отнести языки Лиеп, Пролог И Снобол. Лиеп является инструментальным средством для построения программ с использованием методов искусственного интеллекта. Особенность этого языка заключается в удобстве динамического создания новых объектов. В качестве объектов могут выступать и сами исходные объекты. В настоящее время для Лиепа определились две сферы активного применения: проектирование систем искусственного интеллектаи анализ текстов на естественном языке.

      Нетрудно  заметить, что языка, который был  бы идеальным для всех случаев, не существует. Какой язык является лучшим, надо определять в каждой конкретной ситуации. Поэтому перед разработкой программы следует установить:

1. назначение разрабатываемой программы;
2. время выполнения программы;
3. ожидаемый размер программы – хватит ли объема памяти?
4. необходимость сопряжения программ с другими пакетами или программами;
5. возможность и необходимость переноса программы на другие типы компьютеров;
6. основные типы данных, с которыми будет работать программа;
7. характер и уровень использования в программе аппаратных средств (дисплея, клавиатуры, НМД и др.);
8. возможность и целесообразность использования стандартных библиотек программ.

 

Системы программирования 

      Даже при наличии десятков  тысяч программ для IBM PC пользователям может потребоваться что-то такое, чего не делают ( или делают, но не так ) имеющиеся программы. В этих случаях следует использовать системы программирования, т.е. системы для разработки новых программ.

    Современные системы программирования для персональных компьютеров обычно предоставляют  пользователю весьма мощные и удобные  средства для разработки программ. В них входят:

• Компилятор, осуществляющий преобразование программ на языке программирования в программу машинных кодах, или интерпретатор, осуществляющий непосредственное выполнение текста программы на языке программирования высокого уровня;
• Библиотеки программ, содержащие заранее подготовленные программы, которыми могут пользоваться программисты;
• Различные вспомогательные программы, например отладчики, программы для получения перекрестных ссылок и т.д.

     Системы программирования, прежде всего, различаются, естественно, по тому, кокой язык программирования они реализуют. Среди программистов  пишущих программы для персональных компьютеров, наибольшей популярностью пользуются языки Си, Си++, Паскаль, Бейсик

Расчётная схема

      

Аналитические зависимости

При выполнении компьютерного  расчета применяются следующие  формулы: 

 

 

 

 

 

  S = (L – x) /0, 9 + 0, 9, где S – количество рядов 

 

Условные  обозначения 
 

 

Блок — схема  алгоритма 

 

 Блок-схема  алгоритма для расчета профиля пола по кривой наименьшего подъема зрительного зала:

    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список имён 
 

Программа

    10 INPUT J, Q, G, F, H, K, C, D1

    20 Z = Q * SQR (J)

    30 IF Z > 45 THEN Z = 45: GOTO 40

    40 P = G * Z

    50 X = F * P

    60 E = X

    65 I = (Z – E) /0.9 +0.9

    70 y = H + K

    80 A = y

    90 y = (y + C) * (X + D1) / X

    100 X = X + D1

    110 R = y - A

    120 PRINT "X="; X, "R="; R

    130 IF X + D1 - Z <= 0 THEN 90

    140 PRINT "Z="; Z, "E="; E, “I = “; I

    150 END

Контрольный пример

 N = 800    

    m = 1, 1    

    n = 0, 6  

    q = 0, 6  

    h = 1, 2 м  

    y_e = - 1,5 м                                            

    c = 0, 12 м  

    d = 0, 9 м

      Порядок работы на компьютере

• Если Бейсик готов к работе, на экране выводится READY (готов), можно переходить к запуску программы.
• Запуск выполняет команда RUN. Если программа храниться на устройстве файловой  структуры, то загрузить ее в оперативную память и запустить на выполнение можно с помощью команды вида:

RUN « имя файла »   Выполнение программы начинается со строки с наименьшим номером.

• Поскольку программа начинается с оператора  INPUT, то на экране отображается знак  вопроса - отражается запрос машины на ввод данных. Производим ввод данных через запятую. Для нашей задачи необходимо ввести 8 переменных.
• Затем все решение идет последовательно, (все переменные вычисляются, друг за другом как приведено в программе).
• Окончание программы. На экране выводится результат расчета.
• По завершении работы с программой, используя команду SAVE «имя файла», можно скопировать ее из памяти ЭВМ в архивную память и сохранить там, в виде файла с  заданным  именем.

 

Компьютерный  расчёт

RUN 
? 
Строка ввода: 
800, 1.1, 0.6, 0.6, 1.2, - 1.5, 0.12, 0.9

Результат расчета:

 
X=                          R=

X=                          R=

X= 13.68                R= 0.221178

X= 14.58                R= 0.3438871

X= 15.48                R= 0.4740036

X= 16.38                R= 0.6110967

X= 17.28                R= 0.7547834

X= 18.18                R= 0.90472

X= 19.08                R= 1.060597

X= 19.98                R= 1.222135

X= 20.88                R= 1.389078

X= 21.78                R= 1.561193

X= 22.68                R= 1.738267

X= 23.58                R= 1.920103

X= 24.48                R= 2.10652

X= 25.38                R= 2.297348

X= 26.27999          R= 2.492431

X= 27.17999           R= 2.691623

X= 28.07999           R= 2.89479

X= 28.97999           R= 3.101802

X= 29.87 999          R= 3.312541

X= 30.77999           R= 3.526895

X= 31.67999            R= 3.744757

    Z=32                      E= 11.88

      

          S=24

Заключение

   В своем реферате я рассмотрел основные характеристики и особенности языка  программирования – Basic. На основе полученных знаний была составлена программа, позволяющая рассчитывать профиль пола по кривой наименьшего подъема зрительного зала.

   Мною  была установлена необходимая последовательность арифметических и логических действий, с помощью  которых может быть реализован  выбранный численный  метод. Алгоритм составлен с  использованием алфавита языка программирования. Правильность составленной  программы проверены контрольным примером, причем условия задачи поставлены  таким образом, чтобы решение пошло по всем возможным вариантам, предусмотренным в программе. Это позволит обнаружить все возможные ошибки программирования. Поскольку   мой пример был решен верно, и система не выдала сообщение о содержащейся в  программе ошибке, то можно сделать вывод о правильности и эффективности составленной  программы.  

Литература

1. Иванов  М.Г , Автоматизированный расчёт  размеров зала кинотеатра 1989г.

2. Уолш  Б.  Программирование  на  Бейсике.  – М.: Радио  и  связь, 1988 г.,          перевод  с  английского  Емелина  И.В.

3. Геворкян  Г.Х., Семенов  В.Н.   Бейсик  – это  просто.  – М.: Радио   и  связь,  1989г.

4. Иванов  М.Г.  Архитектурно-строительная  физика.  - Челябинск,  издательство ЧГТУ, 1997 г.

5. Иванов  М.Г. Архитектурно-строительная физика: Учебное пособие для  расчетов с применением ЭВМ.- Чгту, 1997