Физика есептерін алгоритмдік амалмен және компьютердің жәрдемімен шығару

Физика есептерін шығарудың қазіргі кездегі жетілдірілген тәсілдерінің бірі- лгоритмі қолданылып келетіні белгілі.

1. Есептің берілгенін оқып, не берілген және нені табу керек екендігін анықтау.

2. есептің берілген шартын жазу.

1. Жылу алмасу процесіне қатысатын денелерді жылу беретін (ішкі энергиясы азаятын) және жылу алатын (ішкі энергиясы артатын) денелер деп екі топқ бөлу

2. Жылу алмасу процесінде әр дененің күйі қалай өзгеретінін айқындау.

3. Жылу балансы теңдеудің жалпы түрін жазу: а) егер шығын жоқ болса

( =1), онда Q = Q немесе б) П.Ә.К. берілген ( <1) болса, онда Q >Q

1. Есептің берілген сан мәндерін процестерге қатысты теңдеудің формулаларына қойып есептеу:

Q =mc(t t ); Q = m ;

Q mL; Q =mq.

5. Белгісіз шамаға қатысты теңдеуді шешу.

6. Есепті дұрыс шешілгендігін тексеру.

Шығару жолы қиын және күрделі болса, ондай есептердің лгоритмін түзіп, програмасын құрып ЭЕМ арқылы шешу тиімді. Ол үшін алдымен, есеп бірнеше бөліктерге бөлініп, олардың қандай тізбекпен шешілетіндігі анықталады. Одан кейін формула ретінде жазылатын оның математикалық нобайы (моделі) жасалады.есепті шығару кезінде оның матемтикалық нобайы зерттеліп, програмалнды (яғни схемалар машина тілінде аударылыды, операцияларды орындау тізбегі қадағаланып, тексеріледі). Програмалау процесінде блок- схем құрылыды және прогрмма ЭЕМ тілінде жазылатын болады. Содан соң алгоритмдеу процесі (есепті шығару тәсілдерінің тізбегі) арқылы математикалық нобайдың жәрдемімен есептің жауабы табылатын тәсілдер тағайындалады. Алгоритмдеуден кейін программа жасалады, яғни алгоритмді белгілі ереже бойынша есептің шығарылу жолы машина тіліне аударылады. Программа жасау процесі арнаулы бланкаларға жазылған команда (нұсқау, бұйрық) арқылы орындлады.ЭЕМ тапсырма алғаннан кейін есепті автоматты турде өзі шешеді.

Есеп шығарудың алгоритмін және блок – схемасын түзу жолдарын нақты мына бір есептің негізінде көрсетуге болады.

Есеп: m=1600 кг-ға тең автомовиль қисықтық радиусы 83м –ге тең дөңес көпірдің үстімен км/сағ тұрақты жылдамдықпен келе жатыр.Көпірдің ең биік нүктесінде автомобиль көпірге қандай қысыммен әсер етеді?

Бұл есепті шығару алгоритмі мынадай 8 қадамдардан тұрады.

1-қадам. Есептің аргументтерін (m, v, r), нәтижесін (Q), керекті формулаларын, шығару тәсілдерін анықтаймыз.

2-қадам. Берілген шамалардың өлшем бірліктерін халықаралық жүйеге көшіреміз: m = 1600 кг; v = 40 км/сағ =11м/с; r=83 м.

3-қадам. Автомобильге әсер ететін күштерді талдай отырып, олардың векторлық теңдеуін жазамыз, сонда автомобильге горизонталь бағытта кедергі күші мен двигательдің тарту күші әсер етеді де, вертикаль бойымен салмақ күші ме көпірдің реакция күші әсер етеді. Дөңес көпірді шеңбердің бір доғаыс ретінде қарастыруға болады, онда автомобиль тұрақты жылдамдықпен шеңбер бойымен қозғалады деп айта аламыз.

V= const болғандықтан, Ньютонның 3-ші заңы бойынша кедергі күші мен тарту күші мен двигательдің тарту күші шама жағынан бір-біріне тең, ал бағыт жағына қарама-қарсы болады.

Автомовиль дөңес көпірдің үстімен келе жатқандықтан, оның салмақ күшімен көпірдің реакция күші тең болмайды, олай болса осы күштердің тең әсерлі күші центрге қарай бағытталып, центрге тартқыш үдеу туғызады:

Cалмақ күшінің бағыты оң бағыт деп есептеп, Ньютонның 3- ші заңын қолданып, келесі теңдеуді жазамыз:

Автомовильдің көпірге түсіретін қысым күшін, көпірдің автомовильге түсіретін реакция күші арқылы тауып аламыз, өйткені, Ньютонның 3- ші заңы бойынша бұл күштер шама жағынан бір-біріне тең, бағыт жағынан қарама-қарсы:

4- қадам. Жоғарыдағы векторлық теңдеулерді, координат жүйесін таңдап алып, оның сол осьтегі проекциясын тауып, скалярлық түрде жазамыз.

5- қадам. Бұл есептің блок- схемасы мынадай түрде құрылады:

6-қадам. Есепті шығару программасы алгоритмдік тілде жазылады.

7-қадам. Алгоритмдік тілде жазылған программа Паскаль, Бейсик сияқты машинаға лайықты программалау тілдерінің біріне келтіреді.

8- қадам. Бұл программаны ЭЕМ-ге енгізіп, есептің жауабын аламыз.

Мысалы, 7-сыныпта физиканы оқыту барысында есеп шығаруда компьютерлік технологияны пайдалауға болады.