• Dastur kodini umumiy ko`rinishga keltiramiz
  • Karimova nargiza abdumo’minovna dasturlash asoslari, tizimlari va uning amaliy tadbiqi




    Download 409.74 Kb.
    bet4/7
    Sana29.03.2017
    Hajmi409.74 Kb.
    1   2   3   4   5   6   7

    Paskal dasturlash tilini fizik masalalariga tadbiqi.

    Fizika-matematikada, jumladan, boshqa sohadagi masala va misollarni matematik modelini tuza olsak, ya’ni matematik formulalar orqali ifodalsh mumkin bo`lsa, albatta bu masalani birorta algoritimik til yordamida dasturlash mumkin.

    Yuqoridagi fikrning isboti sifatida Umumiy fizikada uchraydigan shunday masalalardan ba’zilarini paskal tilida dasturlash masalalariga to`xtalib o`tamiz. Biz bu ishni bajarishda 10-11-sinflar hamda abituriyentlar uchun mo`ljallangan fizikadan masalalar to`plami (A.Rimkevich, R.S. Areslov va boshqalar, M.Ismoilov, M.S. Yunusov) kitobidagi masalalardan tanlaymiz.

    1-masala. Okeanalogik tekshirishlarda okean tubidan tekshirish uchun loy olish maqsadida po`lat arqondan foydalanib maxsus asbob tushirilgan. Bunda botish chuqurligining chegarasi qanday bo`lishi kerak, ya’ni uzulish chegarasi? Bunda asbobining og`irligi hisobga olinmasin.

    Berilgan masalani yechish uchun dastlab matematik modelini tuzib olish lozim, buning uchun esa albatta fizikaviy jarayonlar hisobga olinadi.

    Berilgan

    Po`lat arqonga ta’sir etuvchi kuchlar

    Elastiklik kuchi yuqoriga

    Arximed kuchi yuqoriga

    Og`irlik kuchi.

    Bu kuchlar o`rtasidagi munosabat quyidagicha:



    Okean tubiga tushurilgan po`lat arqonga ta’sir etuvchi og`irlik kuchi va unga qarshi yo`nalgan va kuchlarning yig`indisiga kuchini tenglashtirib po`lat arqonning uzunligini topishimiz mumkin.

    Qarshi (1926 37 yillarda Behbudiy) - Qashqadaryo viloyatidagi shahar (1926 yildan), viloyat markazi (1943 yildan). Qashqadaryo vohasining markazida, Qashqadaryo boʻyida, xalqaro t. yil va avtomobil yoʻllari kesishgan joyda.



    bundan

    Bu ifodani soddalashtirgaimizdan so`ng quydagi ko`rinishga keladi.



    Demak, okean tubiga tushurilgan po`lat arqon 7385,5 m dan oshmasligi kerak, agar po`lat arqon 7385,5 m dan oshsa uzulish ehtimoli oshadi.

    Masalani yechishdan maqsad ekspeditsiya o`tkazishdan oldin ixtiyoriy arqonni uzulish chegarasini oldindan aniqlash mumkin.

    Endi bu masalaning paskal tilidagi dasturini tuzishga harakat qilib ko`ramiz.

    Dasturda o`zgaruvchilarni kiritish osonroq bo`lishi uchun ularni quyidagicha nomlab olamiz:

    , , , ,.

    Dastur kodini umumiy ko`rinishga keltiramiz:

    program fiz1;

    var

    k,A,B,C,D,g,E: real;

    begin

    write(‘B=’); readln(B);

    write(‘C=’); readln(C);

    write(‘D=’); readln(D);

    write(‘g=’); readln(g);

    k:=D-C;

    A:=B/k*g;

    Writeln(‘A ning uzunligi=’, A:2:1); end.

    Yuqorida qo`yilgan masalada po`lat arqoning mustahkamlik chegarasini dengiz suvida hisoblab ko`rdik, xuddi shu holni havoda ham kuzatish mumkin.

    Masalan, vertolyotga po`lat yoki boshqa metall arqonni osib mustahkamlik chegarasini oldindan aniqlash mumkin.

    Metallar (yun. metalleuo - qaziyman, yerdan qazib olaman) - oddiy sharoitda yuqori elektr oʻtkazuvchanligi, issiq oʻtkazuvchanligi, elektr oʻtkazuvchanligi, elektr magnit toʻlqinlarini yaxshi qaytarishi, plastikligi kabi oʻziga xos xususiyatlarga ega boʻlgan oddiy moddalar. M.

    Quyidagi masalada shunday savol tug`lishi tabiiy. Dasturda larning qiymatlariga manfiy sonlarni kiritish mumkinmi degan savol tug`iladi. Bu mumkin emas, chunki fizikaviy kattaliklar zichlik va erkin tushish tezlanishlarining son qiymatlari hech qachon manfiy bo`lmaydi, mustahkamlik koeffitsiyenti uchun esa shartning bajarilishi zarur va yetarli. Agar bu shartlar bajarilmasa masala ma`noga ega bo`lmaydi.

    2 -masala. Yer sirtiga nisbatan qo`zg`almay turgandek ko`rinadigan barqaror suniy yo`ldosh aylanaviy orbitasining radiusini aniqlang.

    Berilgan: T=1 sutka=8640c, R=6,37·106 m.

    Toppish kerak: r - ?

    Yechish: a) avvalo masala shartiga yetarlicha oshkor bo`lmagan kattalikka aniqlik kiritaylik. Masalada takidlanishicha, yer sirtidagi kuzatuvchi uchun yo`ldosh qo`zg`almay turgandek, ya`ni “osib quyilgandek” ko`rinadi. Bunday hol amalga oshishi uchun yo`ldoshning aylanish davri yerning o`z o`qi atrofidagi aylanish davriga aynan teng bo`lishi kerak. Bundan tashqari yo`ldoshning aylanish yo`nalishi ham yernikidek bo`lishi kerak. Shuning berilgan kattaliklar ruyxatiga T=1 sutka deb yozdik.

    b) r radiusli aylanaviy orbita bo`ylab harakatlanayotgan yo`ldoshga qarama-qarshi yo`nalgan ikki kuch ta`sir etadi. (1-rasm) biri yo`ldoshning og`irlik kuchi, uning qiymati butun olam tortishish qonuniga asosan


    1-rasm.


     (1)

    munosabat bilan ifodalanadi. Bundagi m – yo`ldoshning massasi; M – Yer massasi; G – gravitasion doimiy. Ikkinch kuch – markazdan qochma kuch, uning qiymatini quyidagicha aniqlash mumkin:



     . (2)

    Bundagi am.q – markazdan qochma tezlanish, uning miqdori normal tezlanish  ga teng; v – yo`ldoshning aylana bo`ylab harakatdagi chiziqli tezligi, uning qiymati aylana bo`ylab harakatidagi chiziqli tezligi, uning qiymati aylanma orbita uzunligini yo`ldoshning aylanish davriga nisbati  tarzida aniqlanadi.

    v) qarama-qarshi yo`nalgan  va  kuchlarning qiymatlari teng bo`lganda yo`ldosh aylaviy qiymat bo`ylab harakatlanadi. Shuning uchun

    Tenglikni yoza olamiz va undan r ni topamiz:



     (3)

    Mazkur tenglamadagi G va M larning qiymatlarini jadvaldan topib r ni hisoblash mumkin. Lekin (3) ifodani soddalashtirish ham mumkin. Buning uchun Yer sirtiga yaqin nuqtalarda erkin tushish tezlanishi  munosabat bilanifodalanishini etiborga olaylik. Zero,



    .

    Javob: r = 4,2·107 m[10].



    Dastur kodini umumiy ko`rinishga keltiramiz:

    program fiz2;

    var

    nat,g,r,t,pi:real;

    begin

    write('g='); read(g);

    write('r='); read(r);

    write('t='); read(t);

    pi:=3.14;

    nat:=exp(1/3*ln((g*r*r*t*t)/(4*pi*pi)));

    write('nat=',nat);

    end.

    3 - masala. Massasi 12 t bo`lgan yo`ldosh Yer atrofida aylanaviy orbita bo`ylab aylanmoqda. Uning kinetik energiyasi 54 GJ. Yo`ldosh qanday tezlik bilan qanday balandlikda aylanmoqda?

    Berilgan: m = 12 t = 12·103 kg , Ek = 54·109 J.

    Topish kerak: v - ? h - ?

    Yechish: a) Yo`ldoshning kinetic energiyasi  bundan

     (1)

    b) Yo`ldosh aylanaviy orbita bo`ylab harakatlanayotganda markazga intilma kuch  vagravitasion kuch  teng bo`ladi ya`ni



     (2)

    bunda R – Yer radiusi, h – Yer sirtidan yo`ldoshning uzoqligi; M – Yer massasi. (2) ni quyidagicha yoza olamiz:



     (3)

    Erkin tushish tezlanishining Yer sirtiga bevosita yaqin nuqtalaridagi qiymati  dan foydalanib (3) ni quyidagicha shaklga keltiramiz:



     (4)

    (1) va (4) ni taqqoslab quyidagi tenglikni yozamiz:



    

    Bundan


     yoki  (5)

    Hisoblaymiz: ;



     m

    Javob: Yo`ldosh  m balandlikdan  tezlik bilan uchmoqda. [10].



    Dastur kodini umumiy ko`rinishga keltiramiz:

    program fiz3;

    var

    v,h,g,E,m,R:real;

    begin

    write('g=');read(g);

    write('E=');read(E);

    write('m=');read(m);

    write('R=');read(R);

    v:=sqrt(2*E/m);

    h:=((m*g*R)/(2*E)-1)*R;

    write(' v=',v, ' h=',h);

    end.
    4 – masala. Perpendeklyar shaklidagi idishga massalari teng simob va suv quyiladi. Ikkala suyuqlikning umumiy qatlam balandligi 2902 sm. Idish tubiga bo`lgan bosim topilsin. Atmosfera bosimi hisobga olinmasin.

    Berilgan: h =29,2 sm=0,292m, m1=m2,



    ,  .

    Toplish kerak: p - ?

    Yechish: idish tubiga ikkala suyuqlik beradigan bosim:

     (1)

    Bundagi  simobning idish tubiga bosimi;  – suvning idish tubidagi bosimi:  va  - mos ravishda simob va suv zichliklari. Bu ifodalarni (1) ga qo`yaylik (2-rasm):

    2-rasm.

    . (2)



    b) Masala shartiga ko`ra suyuqlik ustunlarining massalari teng, ya`ni

     yoki  .

    Bu tenglikdagi  va  mos ravishda simob va suvustunlari balandliklarining idish asosining yuzi S ga ko`paytmalaribo`lib, ularsimob va suv hajmini anglatadi. Oxirgi tenglikni S ga qisqartirsak

    . (3)

    v) Masalada qayd qilinishicha, h1 h2=h. Bu ifodani (3) bilan birgalikda yechib quyidagilarni aniqlaymiz:



    ; , (4)


    g) Hisoblaymiz:

    

    Dastur kodini umumiy ko`rinishga keltiramiz:

    program fiz4;

    var

    p,ro1,ro2,h,g:real;

    begin

    write('ro1=');read(ro1);

    write('ro2=');read(ro2);

    write('g=');read(g);

    write('h=');read(h);

    p:=2*(ro1*ro2*h*g)/(ro1 ro2);

    write('p=', p);

    end. [10].

    5 – masala. Quvvati 0,5 kVt bo`lgan plitka ustiga 1l suv solingan choynak quyilgan. Suvning boshlang`inch tempeaturasi 289 K. plitka tokka u ulangandan so`ng choynikdagisuv 20 minutda qaynaydi. Foydasiz sarf qilingan issiqlik miqdori qancha?

    Berilgan: N=0,5kVt=0,5·103 Vt, V=1l= 10-3m3, T1=289K,

    τ=20min=1200 c, c=4,2·103 j/kg·K, D=1·103kg/m3, T2=373 K.



    

    1. Choynakdagi m=D·V massali suv (bunda D – suv zichligi) plitkadan

     (1)

    Issiqliq miqdori oladi (bunda suvning qaynash temperaturasi). Bu issiqlik miqdori foydali ishga, ya`ni suvni qaynatishga sarflanadi.



    1. Plitka tok manbaida τ vaqt davomida quvvat olib turdi. Zero, plitkada ajralgan issiqlik miqdori

    Q=N·τ

    Munosabat bilan aniqlanadi.

    v) Foydasiz sarflangan issiqlik miqdori quyidagicha ifodalanadi:

    Hisoblaymiz: 



    Dastur kodini umumiy ko`rinishga keltiramiz:

    program fiz3;

    var

    Q,N,teta,c,D,V,T1,T2:real;

    begin

    write('N=');read(N);

    write('c=');read(c);

    write('D=');read(D);

    write('V=');read(V);

    write('T1=');read(T1);

    write('T2=');read(T2);

    write('teta=');read(teta);

    Q:=N*teta-((c*D*V)*(T2-T1));

    write('Q=', Q);

    end. [10].

    6 – masala. Shaxtaga tosh tushib ketdi va 6 s o`tgandan so`ng uning Yerga urilgach tovush eshitildi. Tovushning tezligi v= 330 m/s va gm/s2 deb olib, shaxtaning chuqurligi topilsin.

    Berilgan: t = 6s, v=330m/s, g 10 m/s2 .

    Topilish kerak: h = ?

    Yechish: Havoning qarshiligi hisobga olinmagan holda, boshlang`ich tezliksiz toshning shaxtaga erkin tushush chuqurligi quyidagiga teng bo`ladi:

     (1)

    bunda t – toshning tushish vaqti.

    Tovush v tezlik bilan tekis harakatlanganligi uchun:

     (2)

    bu yerda t2 – tovushning tarqalish vaqti.

    Toshning t1 tushish vaqti va tovushning t2 tarqalish vaqtlarining yig`indisi umumiy t vaqtga teng bo`ladi, ya`ni:

    . (3)

    Bu uch noma`lumli (1), (2) va (3) uchta tenglama sistemasini t1 ga nisbatan yechish uchun (3) dan  ni (2) ga quyib, chiqqan ifodani



     .

    Bundan t1 ga nisbatan quyidagi kvadrat tenglama keltirib chiqamiz:



    . (4)

    (1) tenglamaning yechimi:



     . (5)

    Bu yechimda vaqtning minus ishorali qiymati fizik ma`noga ega bo`lmaganligi uchun:

    .

    U vaqtda tovushning tarqalish vaqti t2 quyidagiga teng bo`ladi:



    .

    Binobarin, shaxtaning chuqurligi quyidagiga teng:



     [11].
    Dastur kodini umumiy ko`rinishga keltiramiz:

    program fiz;

    var

    h,t1,t2,t,v,g:real;

    begin

    write('t=');read(t);

    write('v=');read(v);

    write('g=');read(g);

    t1:=(-v sqrt((v*v) 2*g*v*t))/g;

    t2:=t-t1;

    h:=v*t2;

    write(' t1=',t1, ' t2=',t2, ' h=',h);

    end.

    7–masala. Gorizontga nisbatan α=30º burchak ostida v0=12 m/s boshlang`ich tezlik bilan otilgan toshning kutarilish balandligi H, uchish vaqti t va uchish masofasi sx topilsin.

    Berilgan: α=30º , v0=12m/s, g=9,8m/s2

    Topish kerak: H-?, t-?, sx-?.

    Yechish: Gorizontga nisbatan α burchak ostida v0 tezlik bilan otilgan toshning t vaqtdan keying tezligi v ning vertical tashkil etuvchi vy va vertikal siljish masofasi sy quyidagiga teng (3- rasm):

    3-rasm.


      .

    Tosh harakat traektoriyasining eng yuqori nuqtasida  va  bo`lgani uchun yuqoridagi tenglamalar quyidagi ko`rinishga keladi:



     .

    Oxirgi tenglamalarning birinchisidan toshning kutarilish vaqti t1 quyidagiga teng:



    .

    Bu t1 ning ifodasi oxirgi tenglamaning ikkinchisiga qo`yilsa, toshning ko`tarilish balandligi H ni hisoblash formulasi kelib chiqadi:



    Masalada berilganlarni o`rniga qo`yib H ni hisoblab chiqamiz:



     .

    Toshning uchish vaqti t ko`tarilish vaqti  dan ikki marta katta bo`lgani uchun:



     .

    Toshning uchish masofasi sx quiydagi formuladan aniqlanadi:



     .

    Masalada berilganlarni o`rniga qo`yib sx ni hisoblab chiqamiz:



     [11].
    1   2   3   4   5   6   7


    Download 409.74 Kb.

    Bosh sahifa
    Aloqalar

        Bosh sahifa


    Karimova nargiza abdumo’minovna dasturlash asoslari, tizimlari va uning amaliy tadbiqi

    Download 409.74 Kb.