Компьютерное моделирование 10 класс.
Тема: «Изучение движения тела, брошенного под углом к горизонту»
Цели и задачи компьютерного моделирования.
Моделирование.
Запустите на компьютере программу «Живая физика». Откройте в папке modely/module-4/4-1.
Регулятором Скорость установите начальную скорость, рассчитанную в натуральном эксперименте. Регулятором Начальный угол установите угол 45˚. Кнопкой Старт запустите работу модели в режиме отсутствия сопротивления среды. Сравните полученную в модели дальность полёта с предыдущим экспериментом. Нажмите кнопку Среда и установите Сопротивление среды обычное. Добейтесь, изменяя коэффициент R, максимального совпадения результатов моделирования с экспериментом. Меняя значения начального угла стрельбы от 20˚ до 70˚, проведите измерения и занесите их в таблицу. Постройте зависимость дальности полёта снаряда от начального угла стрельбы.
Таблица 1.
Начальный угол, α (˚) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
Дальность полёта, S (м) |
Попытайтесь объяснить разницу в этих зависимостях. На этом корректировка вашей модели закончена.
Установите регулятор Начальный угол в положении 45˚. Меняя значения скорости от 1 до 5 м/с, проведите эксперименты и заполните таблицу №2. Постройте зависимость S (υ0 ).
Таблица №2.
Начальная скорость, υ0 (м/с) | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 4 | 4,5 | 5 |
Дальность полёта, S (м) |
Установите начальный угол равным 90 ˚ и проведите аналогическое исследование зависимости высоты подъёма снаряда от начального значения скорости. Заполните таблицу 3 и постройте зависимость h (υ0).
Таблица 3.
Начальная скорость, υ0 (м/с) | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 4 | 4,5 | 5 |
Высота подъёма, h (м) |
Для любознательных в папке module-4 есть модель 4-2, в ней скорость можно менять от 0 до 10 м/с.
Обсуждение результатов. Формулировка общих выводов.
Началом обсуждения, как было сказано выше, могут быть контрольные вопросы на понимание смысла выполненных модельных исследований и их соответствия эксперименту.
· Применимы ли формулы равноускоренного движения к баллистическому движению?
· В чём проявляется влияние среды, в которой движется тело? Как его учитывать в модели?
· Соответствует ли исследованная вами модель реальному эксперименту?
· Какие новые сведения, в сравнении с экспериментом, вы получили?
По результатам обсуждения вопросов и проведенных учебных исследований учащиеся самостоятельно формулируют общие выводы и готовят сообщения о проделанной работе в форме научного доклада.
«Изюминкой» этого модуля является корректировка модели, приближение его к реальному эксперименту. Возможно создание на базе модуля дальнейшего усложненного задания. Например - стрельба на другой планете или в другой среде. Усложнение модели потребует дополнительных, самостоятельных поисков данных в литературе. Вариант с измененной гравитацией представлен в папке module-4/4-3.
