В ходе выполнения данной работы были изучены электронные источники. Проведен анализ современных математических пакетов. Современные математические пакеты основываются на принципе конструирования модели, а не традиционном программирование. То есть пользователь ставит задачу, а методы и алгоритмы решения система находит сама. Основные операции и вычисления (раскрытие скобок, преобразование выражений, решение уравнений, производных и интегралов) выполняются в символьном виде, с минимальным участием пользователя.
Одним из самых распространённых пакетов в настоящее время является Mathcad. MathCad - универсальный математический пакет, предназначенный для выполнения инженерных и научных расчетов. Основное преимущество пакета - естественный математический язык, на котором формируются решаемые задачи. Объединение текстового редактора с возможностью использования общепринятого математического языка позволяет пользователю получить готовый итоговый документ. Пакет обладает широкими графическими возможностями, расширяемыми от версии к версии. Практическое применение пакета существенно повышает эффективность интеллектуального труда.
В процессе написания первой главы были выявлены основные преимущества и недостатки математических пакетов. Бесспорным является тот факт, что компьютеризация образования и науки ускоряет темпы их развития, помогает отвечать современным требованиям общества. В частности, использование математических пакетов при решении задач теоретической механики делают расчеты быстрыми, а графические возможности программ делают процесс анализа наглядным и эффективным.
Для написания второй главы были рассмотрены основы теоретической механики. Теоретическая механика является одной из важнейших фундаментальных общенаучных дисциплин. Она играет существенную роль в подготовке инженеров любых специальностей. На результатах теоретической механики базируются общеинженерные дисциплины: сопротивление материалов, детали машин, теория механизмов и машин и другие. Теоретическая механика имеет огромное значение, т. к. она относится к разряду естественных наук. Теоретическая механика позволяет изучить и объяснить целый ряд важных явлений в окружающем нас мире и способствуют развитию естествознания в целом, а также выработке правильного мировоззрения. Оставаясь основой познания многих явлений природы, теоретическая механика является в то же время теоретической базой описания многих технических систем. Современная техника ставит перед специалистами множество задач, решение которых связано с исследованием механического движения и механического взаимодействия тел.
Основной задачей теоретической механики является изучение движения материальных тел под действием сил. Важной частной задачей представляется изучение равновесия тел под действием сил.
В частности, детально рассмотрены формулы для нахождения координат тела, брошенного под углом к горизонту или горизонтально. С помощью этих координат можно легко построить траекторию объекта. На этих формулах базируется прикладная наука – баллистика.
При написании третьей главы встал вопрос с выбором оптимальной среды собственного приложения для моделирования процессов теоретической механики. В результате анализа современных инструментальных сред, был сделан выбор в пользу среды разработки Delphi 7. Delphi позволяет создавать приложения интерактивным выбором необходимых компонентов из Component Palette и перетягиванием их на форму. Основное же достоинство этого метода заключается в том, что Delphi при этом самостоятельно создает необходимый код. Это напоминает по своим возможностям Visual Basic и другие подобные языки программирования, однако в случае Delphi вы получаете настоящий объектно - ориентированный код и все возможности этого подхода, включая расширение функциональных возможностей компонентов Delphi до уровня, удовлетворяющего ваши запросы. Вы можете использовать компоненты Delphi, можете наследовать их и добавлять собственные методы, а кроме того, вы можете использовать управляющие элементы Active X.
Одно из основных отличий Delphi от других похожих инструментов визуальной разработки приложений заключается в наличии действительно быстрого, эффективного компилятора. Компилятор выдает не только сообщение о ошибках, но и огромное количество предупреждений и подсказок, которые позволяют создавать более ясный код. Важным достоинством является также выдача одновременно нескольких сообщений об ошибках, что позволяет быстрее исправлять их.
Разработанный программный продукт обладает всеми качествами windows – приложения, в том числе скорость работы, удобный пользовательский интерфейс. Использование защиты ввода от недопустимых данных позволяет предотвратить некорректное завершение программы.
В целом, можно считать, то цель поставленная достигнута, выделенные задачи решены.
В дальнейшем можно усовершенствовать программу, добавив ввод параметров работы маятника (например, длинна нити), сделав построение траектории динамическим. Можно расширить круг решаемых задач, сделав данное приложение пригодным для использования в образовательном процессе, например, в школах или начальных курсах ВУЗов и ССУЗов.
Работу по данной теме еще долго нельзя будет считать завершенной, т.к. развитие компьютерной техники и информационных технологий позволяет вести все долее точные расчеты. В свою очередь это ведет к новым открытиям, разработкам, появлению новых направлений в науке, возникновению новых потребностей у человечества. Это вызывает новый виток развития технологий. И данный процесс будет продолжаться, пока существует человечество.
65 страниц
68% уникальность
2020 год
34 просмотров
