close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Основная часть

код для вставкиСкачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФГБОУ ВПО ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет прикладной математики и телекоммуникаций
Кафедра радиоэлектронных средств
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ, МОДЕЛИРУЮЩЕЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
Пояснительная записка
Курсовая работа по дисциплине
"Алгоритмы, языки и методы программирования"
ТПЖА.12218-01 81 01 ПЗ
Разработал студент гр. ТК-21 ____________ /Ф. Ф. Халирахманов/
Руководитель ст. преподаватель Кафедры РЭС ____________ / Т. В. Наумович/ Курсовая работа защищена с оценкой"___________" "__"_____2012 г. Киров 2011
Вятский государственный университет
Факультет прикладной математики и телекоммуникаций
Кафедра радиоэлектронных средств
УТВЕРЖДАЮ
Зав. Кафедрой РЭС
___________Петров Е.П.
ЗАДАНИЕ
на курсовую работу
№ AYAMP.2011.TK-21.18
Дисциплина
Алгоритмы, языки и методы программирования
Студент
Халирахманов Фазыл Фаилович
Тема работы
Разработка программы, моделирующей физический
эксперимент
15.12.2011 г. Исходные данные к работе
1. Среда программирования Visual С++ 2008. 2. Разработать модель лабораторной работы "Определение отношения теплоемкостей γ=C_P/C_V по скорости звука в газе". 3. Предусмотреть обработку результатов. 4. См. описание лабораторной работы №4.
Содержание пояснительной записки Программные документы "Описание программы", "Текст программы", "Руководство оператора" по ГОСТ 19.402-78, 19.401-78, 19.505-70.
Графический материал по согласованию с руководителем
Дата выдачи задания 15.09.2011 г.
Руководитель работыТ. В. Наумович
Задание принял к исполнению 15.09.2011 г.
Подпись исполнителя
Реферат
Халирахманов Ф.Ф. Разработка программы, моделирующей физический эксперимент: ТПЖА.12218-01 81 01 ПЗ: Курс. работа/ ВятГУ, каф. РЭС; рук. Т.В. Наумович. - Киров, 2011. ПЗ 70 с., 9 рис., 1 табл., 3 источников, 4 прил.; програм. докум. 12 л.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИБОРОВ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВИЙ РЕЗОНАНСА, ИССЛЕДОВАНИЕ РАССПРОСТРАНЕНИЯ ЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ, ВЫВОД ЗАВИСИМОСТИ ОТНОШЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ ОТ СКОРОСТИ ЗВУКА В ГАЗЕ.
Объектом исследования является разработки программы, моделирующей физический зксперимент.
Цель работы - создание виртуальной лабораторной работы, с помощью которой можно определить отношение теплоемкостей γ по скорости звука в газе и определить погрешности расчетов. Методы исследований базируются на исследовании особенностей физических моделей, позволяющих найти математические зависимости отношение теплоемкостей γ от скорости распространения в данной среде звуковых колебаний, рассчитать средние значения данных, рассчитать погрешность вычислений и абсолютную величину ошибки.
Виртуальная лабораторная работа реализована программно на языке С++ с помощью визуальной среды Microsoft Visual Studio 2008. В основу проведения лабораторной работы взято представление математических моделей, решения которой представлены в виде таблиц, по которым можно выявить искомые значения γ.
Результаты работы могут быть использованы студентами медицинских специальностей для обучения фармакологии. Практическая ценность данной работы состоит в том, что студенты могут спрогнозировать время действия и поведение препарата, введенного в организм в определенных пропорциях. Содержание
Введение.......................................................................................5
1. Анализ задания и выбор метода решения..........................................6
1.1 Анализ задания..........................................................................6
1.2 Выбор метода решения ....................................................................6
2. Реализация метода решения задачи
2.1 Проектирование программы..................................................................6
2.2 Обоснование метода контроля входной информации
2.3 Состав программного модуля .......................................................8
2.4 Структура программного модуля........................................................9
2.5 Анализ результатов
Заключение.................................................................................10
Приложение А (обязательное). Программа, моделирующая физический эксперимент. Описание программы. ТПЖА.12218-01 13 01-1.....................13
Приложение Б (обязательное). Программа, моделирующая физический эксперимент. Руководство оператора. ТПЖА.12218-01 34 01- 1...............18
Приложение В (обязательное). Программа, моделирующая физический эксперимент. Текст программы. ТПЖА.12218-01 12 01-1........................25
Приложение Г (справочное). Библиографический список...........................70
Введение
В современном обществе, в век всемирной компьютеризации, у человека появились новые возможности познавать информацию. С помощью компьютеров мы познаём многие науки, в основном технические, поэтому возникла необходимость написания информационно - развивающих программ.
В последние годы мы всё больше углубляемся в мир виртуальной реальности. Мы всё реже общаемся с помощью писем и телеграмм, их заменили социальные сети. Но почему бы не смоделировать объёмные по размерам физические установки в виде компактного приложения, которое практически заменит дорогое и ценное оборудование. Создав такие программы мы сможем облегчить работу студентов в любом ВУЗе.
Достоинство таких программ в возможности проводить физические опыты и эксперименты будучи совершенно уверены в точности результатов, т. к. программа не подвержена влияниям внешней среды. Так же важным достоинством является доступность программы, а именно то, что она очень проста в использовании. Кроме того, отпадает необходимость проводить инструктажи по технике безопасности, т.к даже при неудачном опыте ничто не будет угрожать жизни и здоровью студентов и преподавателей. Цель данной работы состоит в разработке программы, моделирующей физический эксперимент.
1 Анализ задания и выбор метода решения
1.1 Анализ задания
В соответствии с заданием на курсовую работу требуется разработать программу, моделирующую лабораторную работу, в которой рассматривается зависимость отношения теплоёмкостей γ от скорости звука в газе. В лабораторной работе рассматриваются 2 упражнения с различными условиями проведения опыта, соответственно каждому опыту будет заполнятся соответствующая таблица. По полученным таблицам можно определить искомые параметры лабораторной работы. 1.2 Выбор метода решения
По заданию представлен метод решения с помощью уравнений, из которых выводятся уравнения искомых значений для конкретного упражнения. [1]
Уравнение зависимости отношения теплоемкостей от скорости звука в газе:
.
Уравнение для скорости звука в газе для упражнения №1: .
Уравнение для скорости звука в газе для упражнения №2:
.
Уравнение для расчета погрешностей:
2 Реализация метода решения задачи
2.1 Проектирование программы
Программа разработана в среде Visual Studio 2008 на языке C++ и будет содержать 6 форм:
Главная форма.
Форма выбора упражнения и возврата к основной форме.
Форма с кратким теоретическим материалом.
Форма для "Упражнения № 1".
Форма для "Упражнения № 2".
Форма "О программе".
При запуске программы запускается главная форма (1).
Из главной формы должны вызываться форма выбора упражнения (2), форма "О программе" (6) и форма с кратким теоретическим материалом (3).
Форма "О программе" должна содержать информацию об авторе, версию и год разработки программы.
Форма помощи должна быть универсальной для вызова теории и помощи по каждому способу введения.
2.2 Обоснование метода контроля входной информации
В виртуальной лабораторной работе необходимо вводить начальные данные соответствующие конкретным вариантам и соответствующие различным способам. Данные необходимые для проведения виртуальной лабораторной работы для конкретного способа вводятся в окне конкретного способа с помощью NumbericUpDown с ограниченным диапазоном. Таким образом ввод данных полностью защищён от некорректных данных.
2.3 Состав программного модуля
Данная программа содержит 10 модулей: Form1, ExChoose, Lab1, Lab2, Instruction, About; в которых использовано 12 функций. Название функции и ее краткое описание представлены ниже.
System::Void Form1_Load(System::Object^ sender, System::EventArgs^ e) - функция включения главного окна.
System::Void помощьToolStripMenuItem_Click(System::Object^ sender, System::EventArgs^ e)- функция вызова справки по теории.
System::Void оПрограммеToolStripMenuItem_Click(System::Object^ sender, System::EventArgs^ e) - функция вызова окна "О программе",
System::Void упражнеToolStripMenuItem_Click(System::Object^ sender, System::EventArgs^ e) - функция вызова первого упражнения,
System::Void упражнение2ToolStripMenuItem_Click(System::Object^ sender, System::EventArgs^ e) - функция вызова второго упражнения,
System::Void button1_Click(System::Object^ sender, System::EventArgs^ e) - вызов окна с выбором упражнения,
System::Void button4_Click(System::Object^ sender, System::EventArgs^ e) -
функция выхода из программы,
System::Void button1_Click(System::Object^ sender, System::EventArgs^ e) -
функция демонстрации температуры воздуха,
System::Void numericUpDown2_ValueChanged(System::Object^ sender, System::EventArgs^ e) - функция моделирования осциллографа,
System::Void button3_Click(System::Object^ sender, System::EventArgs^ e) -функция поттверждения ввода и заполнения таблицы,
void Calculation - функция расчета значений таблицы,
void Average - функция расчета средних значений в таблице.
2.2 Структура программного модуля Рисунок 1 - Структура программного модуля
2.5 Анализ результатов
В виртуальной лабораторной работе все результаты представлены в виде таблиц и обрабатываются автоматически. Для получения желаемого решения необходимо корректно ввести все требуемые параметры введения.
Для упражнения №1 пользователь по указанию преподавателя должен установить постоянную частоту и зафиксировать её в таблице. После этого пользователь должен зафиксировать температуру воздуха. Затем, плавно увеличивая расстояние между поршнем и телефоном последовательно зафиксировать доступные точки резонанса. При фиксации последней точки происходит расчет искомых параметров и заполнение таблицы.
Рисунок 2 - Решение для упражнения №1
Для упражнения №2 пользователь по указанию преподавателя должен установить постоянное расстояние между поршнем и микрофоном и зафиксировать её в таблице. После этого пользователь должен зафиксировать температуру воздуха. Затем, увеличивая частоту колебаний зафиксировать
первую возникшую точки резонанса. Опыт проводится 3 раза. При фиксации последней точки происходит расчет искомых параметров и заполнение таблицы.
Рисунок 3 - Решение для упражнения №2
Все искомые параметры лабораторной работы можно найти с помощью таблиц.
Заключение
В ходе курсовой работы была разработана программа, в которой реализовано следующее:
1) корректно выполняется основное задание лабораторной работы,
2) данная программа работает на системах семейства Windows,
3) существует защита от ввода некорректных данных,
4) разработан простой и понятный интерфейс программы,
Практическое использование данной программы возможно в технических образовательных учреждениях. Программа корректно заполняет таблицу зависимостей. Полученные программой таблицы зависимостей сравнивались с теоретическими из различных источников литературы [2,3]. Программа протестирована на Windows XP, Vista и 7 и является 32-разрядным приложением. Для работы с программой необходимо наличие на компьютере платформы Microsoft .NET Framework 3.5. В данном документе также исследованы состав и структура программного модуля. Поставленная задача решена полностью. Программа готова для практического использования. 
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
69
Размер файла
638 Кб
Теги
часть, основная
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа