Dabartinis rodomo reiškinio modelis k. Modelio, fizikinio reiškinio ir aplinkos sampratos

2 vaizdo pamoka: Geometrinė optika: Lūžio dėsniai

Paskaita: Šviesos lūžio dėsniai. Spindulių kelias prizmėje

Tuo momentu, kai spindulys patenka ant kokios nors kitos terpės, jis ne tik atsispindi, bet ir praeina pro ją. Tačiau dėl tankių skirtumo jis keičia savo kelią. Tai reiškia, kad spindulys, atsitrenkęs į ribą, keičia savo sklidimo trajektoriją ir juda su poslinkiu tam tikru kampu. Refrakcija įvyks, kai spindulys nukris tam tikru kampu į statmeną. Jei jis sutampa su statmenu, tada lūžis nevyksta ir spindulys prasiskverbia į terpę tuo pačiu kampu.

Oro žiniasklaida

Dažniausia situacija, kai šviesa pereina iš vienos terpės į kitą, yra perėjimas iš oro.

Taigi, paveikslėlyje UAB- spindulių incidentas sąsajoje, CO Ir OD- statmenai (normalieji) terpės pjūviams, nuleisti nuo spindulio kritimo taško. OB- lūžęs ir į kitą terpę perduotas spindulys. Kampas tarp normalaus ir krintančio spindulio vadinamas kritimo kampu (AOC). Kampas tarp lūžusio spindulio ir normalaus yra vadinamas lūžio kampu (BOD).

Norint išsiaiškinti tam tikros terpės lūžio intensyvumą, įvedamas PV, kuris vadinamas lūžio rodikliu. Ši vertė yra lentelė, o pagrindinių medžiagų vertė yra pastovi vertė, kurią galima rasti lentelėje. Dažniausiai problemos naudoja oro, vandens ir stiklo lūžio rodiklius.

Oro terpės lūžio dėsniai

1. Vertinant krintantį ir lūžusį spindulį, taip pat įprastą terpės sekcijoms, visi išvardyti dydžiai yra toje pačioje plokštumoje.

2. Kritimo kampo sinuso ir lūžio kampo sinuso santykis yra pastovi vertė, lygus rodikliui terpės refrakcija.

Iš šio ryšio aišku, kad lūžio rodiklio reikšmė yra didesnė už vienetą, o tai reiškia, kad kritimo kampo sinusas visada yra didesnis už lūžio kampo sinusą. Tai yra, jei spindulys palieka orą į tankesnę terpę, kampas mažėja.

Lūžio rodiklis taip pat parodo, kaip keičiasi šviesos sklidimo greitis tam tikroje terpėje, palyginti su sklidimu vakuume:

Iš to galime gauti tokį ryšį:

Atsižvelgdami į orą, galime nepaisyti - manysime, kad šios terpės lūžio rodiklis lygus vienam, tada šviesos sklidimo ore greitis bus lygus 3*10 8 m/s.

Spindulio grįžtamumas

Šie dėsniai galioja ir tais atvejais, kai spindulių kryptis atsiranda priešinga kryptimi, tai yra iš terpės į orą. Tai yra, šviesos sklidimo keliui įtakos neturi spindulių judėjimo kryptis.

Savavališkos terpės lūžio dėsnis

Panagrinėkime keletą ypatingų šviesos lūžio atvejų. Vienas iš paprasčiausių – šviesos praėjimas per prizmę. Tai siauras stiklo ar kitos skaidrios medžiagos pleištas, pakibęs ore.

Parodytas spindulių kelias per prizmę. Jis nukreipia šviesos spindulius į pagrindą. Aiškumo dėlei prizmės profilis pasirenkamas formoje stačiakampis trikampis, o krintantis spindulys yra lygiagretus jo pagrindui. Šiuo atveju pluošto lūžimas vyksta tik galinėje, įstrižoje prizmės briaunoje. Kampas w, kuriuo nukreipiamas krintantis spindulys, vadinamas prizmės pakreipimo kampu. Tai praktiškai nepriklauso nuo krentančio pluošto krypties: jei pastarasis nėra statmenas kritimo kraštui, tai įlinkio kampas susideda iš abiejų paviršių lūžio kampų.

Prizmės įlinkio kampas apytiksl. lygus produktui kampo viršūnėje dydis pagal prizmės medžiagos lūžio rodiklį atėmus 1:

w = α(n-1).

Nubrėžkime statmeną antrajam prizmės paviršiui spindulio kritimo į ją taške (punktyrinė linija). Jis sudaro kampą β su krintančiu spinduliu. Šis kampas lygus kampuiα prizmės viršūnėje, nes jų kraštinės yra viena kitai statmenos. Kadangi prizmė plona, ​​o visi nagrinėjami kampai maži, jų sinusus galima laikyti apytiksliai lygiais patiems kampams, išreikštiems radianais. Tada iš šviesos lūžio dėsnio išplaukia:

Šioje išraiškoje n yra vardiklyje, nes ateina šviesa iš tankesnės aplinkos į mažiau tankią.

Pakeiskime skaitiklį ir vardiklį, o kampą β pakeiskime jam lygiu kampu α:

Kadangi akinių lęšiams dažniausiai naudojamo stiklo lūžio rodiklis yra artimas 1,5, prizmių įlinkio kampas yra maždaug pusė kampo jų viršūnėje. Todėl prizmės, kurių įlinkio kampas didesnis nei 5°, stikluose naudojamos retai; jie bus per stori ir sunkūs. Optometrijoje prizmių nukreipimo efektas (prizminis veiksmas) dažnai matuojamas ne laipsniais, o prizmės dioptriais (Δ) arba centiradianais (srad). Spindulių nukreipimas prizme, kurios jėga yra 1 prdptr (1 srad), esant 1 m atstumu nuo prizmės, yra 1 cm Tai atitinka kampą, kurio liestinė yra 0,01. Šis kampas yra 34 coliai.

Tas pats pasakytina ir apie patį regėjimo defektą – žvairumą, pakoreguotą prizmėmis. Pritūpimo kampas gali būti matuojamas laipsniais ir prizmės dioptrijomis.

Šviesos lūžio dėsnis

Tikriausiai kiekvienas yra ne kartą susidūręs su šviesos lūžio reiškiniu kasdienybė. Pavyzdžiui, jei nuleisite vamzdelį į skaidrią vandens stiklinę, pastebėsite, kad vandenyje esanti vamzdelio dalis atrodo pasislinkusi į šoną. Tai paaiškinama tuo, kad ties dviejų terpių riba pasikeičia spindulių kryptis, kitaip tariant, šviesos lūžis.

Lygiai taip pat, jei liniuotę nuleisite į vandenį kampu, atrodys, kad ji lūžta ir jos povandeninė dalis pakyla aukščiau.

Juk paaiškėja, kad šviesos spinduliai, atsidūrę oro ir vandens ribose, patiria lūžį. Šviesos spindulys į vandens paviršių patenka vienu kampu, o po to kitu kampu, mažesniu pokrypiu į vertikalę, patenka į vandenį gilyn.

Jei paleisite jį iš vandens į orą grįžtamasis spindulys, jis eis tuo pačiu keliu. Kampas tarp statmens į sąsają kritimo taške ir krintančio pluošto vadinamas kritimo kampu.

Lūžio kampas yra kampas tarp to paties statmens ir lūžusio spindulio. Paaiškinamas šviesos lūžis ties dviejų terpių riba skirtingu greičiušviesos sklidimas šiose terpėse. Kai šviesa lūžta, visada išsipildys du dėsniai:

Pirma, spinduliai, neatsižvelgiant į tai, ar jie krinta, ar lūžę, taip pat statmenas, kuris yra dviejų terpių sąsaja spindulio lūžio taške, visada yra toje pačioje plokštumoje;

Antra, sinusinio kritimo kampo ir sinusinio lūžio kampo santykis yra pastovi šių dviejų terpių vertė.

Šie du teiginiai išreiškia šviesos lūžimo dėsnį.

Kritimo kampo sinusas α yra susijęs su lūžio kampo sinusu β, kaip ir bangos greitis pirmoje terpėje - v1 yra bangos greitis antroje terpėje - v2, ir yra lygus reikšmė n. N yra pastovus, kuris nepriklauso nuo kritimo kampo. Reikšmė n vadinama antrosios terpės lūžio rodikliu pirmosios terpės atžvilgiu. Ir jei pirmoji terpė buvo vakuumas, tai antrosios terpės lūžio rodiklis vadinamas absoliučiu lūžio rodikliu. Atitinkamai jis lygus santykiui kritimo kampo sinusas lūžio kampo sinusui, kai šviesos spindulys pereina iš vakuumo į tam tikrą terpę.

Lūžio rodiklis priklauso nuo šviesos savybių, nuo medžiagos temperatūros ir jos tankio, ty nuo fizines savybes aplinką.

Dažniau turime svarstyti apie šviesos perėjimą per oro-kieto arba oro-skysčio ribą, nei per vakuumo apibrėžtą terpės ribą.

Taip pat reikėtų pažymėti, kad santykinis rodiklis dviejų medžiagų lūžis yra lygus santykiui absoliutūs rodikliai refrakcija.

Susipažinkime su šiuo įstatymu naudodami paprastą fiziniai eksperimentai, kurios yra prieinamos visiems jums kasdieniame gyvenime.

Patirtis 1.

Įmeskime monetą į puodelį, kad ji dingtų už puodelio krašto, o dabar į puodelį pilsime vandenį. Ir štai kas stebina: moneta išlindo iš už puodelio krašto, tarsi būtų išplaukusi aukštyn arba pakilo taurės dugnas.

Ištraukime monetą vandens puodelyje ir iš jo sklindančius saulės spindulius. Oro ir vandens sąsajoje šie spinduliai lūžta ir palieka vandenį aukštas kampas. O monetą matome toje vietoje, kur susilieja lūžusių spindulių linijos. Štai kodėl matomas vaizdas Moneta yra aukščiau už pačią monetą.

Patirtis 2.

Padėkime tai į kelią lygiagrečiai spinduliai lengvas indas, užpildytas vandeniu, lygiagrečiomis sienelėmis. Prie įėjimo iš oro į vandenį visi keturi spinduliai pasisuko tam tikru kampu, o išėjus iš vandens į orą – tokiu pat kampu, tik priešinga kryptimi.

Padidinkime spindulių polinkį, o išėjime jie vis tiek išliks lygiagretūs, bet labiau pasislinks į šoną. Dėl šio poslinkio knygos linijos, žiūrint per skaidrią plokštelę, atrodo nukirptos. Jie pajudėjo aukštyn, kaip ir moneta pirmame eksperimente.

Paprastai visus skaidrius objektus matome vien dėl to, kad šviesa lūžta ir atsispindi jų paviršiuje. Jei tokio poveikio nebūtų, visi šie objektai būtų visiškai nematomi.

Patirtis 3.

Nuleiskime organinio stiklo plokštę į indą skaidriomis sienelėmis. Ji aiškiai matoma. Dabar į indą įpilkime saulėgrąžų aliejaus, o plokštelė tapo beveik nematoma. Esmė ta šviesos spinduliai ties alyvos ir organinio stiklo riba jie beveik nelūžta, todėl plokštė tampa nematoma plokštele.

Spindulių kelias trikampėje prizmėje

Įvairiose optiniai instrumentai gana dažnai naudojamas trikampė prizmė, kuris gali būti pagamintas iš tokios medžiagos kaip stiklas ar kitos skaidrios medžiagos.

Eidami per trikampę prizmę, spinduliai lūžta abiejuose paviršiuose. Kampas φ tarp prizmės lūžio paviršių vadinamas prizmės lūžio kampu. Nuokrypio kampas Θ priklauso nuo prizmės lūžio rodiklio n ir kritimo kampo α.

Visi žinote garsųjį vaivorykštės spalvų prisiminimą. Bet kodėl šios spalvos visada išdėstytos ta pačia tvarka, kaip ir gaunamos iš baltos spalvos? saulės šviesa, o kodėl be šių septynių vaivorykštėje nėra kitų spalvų, žino ne visi. Tai lengviau paaiškinti eksperimentais ir stebėjimais.

Gražios vaivorykštės spalvos, kurias galime pamatyti muilo plėvelės, ypač jei šios plėvelės labai plonos. Muiluotas skystis teka žemyn, o spalvotos juostelės juda ta pačia kryptimi.

Nuimkite permatomą dangtelį plastikinė dėžė, o dabar pakreipkite jį taip, kad baltas kompiuterio ekranas atsispindėtų nuo dangčio. Ant dangtelio atsiras netikėtai ryškios vaivorykštės dėmės. O kokios gražios vaivorykštės spalvos matosi, kai šviesa atsispindi nuo kompaktinio disko, ypač jei į diską pašviečiate žibintuvėlį ir išmetate šį vaivorykštės paveikslą ant sienos.

Pirmasis vaivorykštės spalvų atsiradimą bandė paaiškinti didysis anglų fizikas Izaokas Niutonas. Jis praleido tamsus kambarys siaurą saulės spindulį, o jo kelyje pastatė trikampę prizmę. Iš prizmės sklindanti šviesa sudaro spalvų juostą, vadinamą spektru. Spalva, kuri nukrypsta mažiausiai spektre, yra raudona, o labiausiai nukrypstanti spalva yra violetinė. Visos kitos vaivorykštės spalvos yra tarp šių dviejų be itin ryškių ribų.

Laboratorinė patirtis

Baltos šviesos šaltiniu pasirinksime ryškų LED žibintuvėlį. Norėdami suformuoti siaurą šviesos spindulį, vieną plyšį padėkite iškart už žibintuvėlio, o antrą tiesiai prieš prizmę. Ekrane matoma ryški vaivorykštės juostelė, kurioje aiškiai matoma raudona, žalia ir mėlyna. Jie sudaro matomo spektro pagrindą.

Į spalvoto pluošto kelią pastatykime cilindrinį lęšį ir sureguliuokime jį iki ryškumo – spindulys ekrane susirenka į siaurą juostelę, susimaišo visos spektro spalvos, juostelė vėl tampa balta.

Kodėl prizmė transformuojasi balta šviesa iki vaivorykštės? Pasirodo, kad visos vaivorykštės spalvos jau yra baltoje šviesoje. Stiklo lūžio rodiklis skiriasi priklausomai nuo spindulių skirtingos spalvos. Todėl prizmė šiuos spindulius nukreipia skirtingai.

Kiekviena atskira vaivorykštės spalva yra gryna ir negali būti skaidoma į kitas spalvas. Niutonas tai įrodė eksperimentiškai, išskirdamas siaurą spindulį nuo viso spektro ir jo kelyje pastatydamas antrą prizmę, kurioje neįvyko skilimas.

Dabar žinome, kaip prizmė padalija baltą šviesą į atskiras spalvas. O vaivorykštėje vandens lašeliai veikia kaip mažos prizmės.

Bet jei kompaktiniame diske šviečiate žibintuvėlį, veikia šiek tiek kitoks principas, nesusijęs su šviesos lūžimu per prizmę. Šie principai bus toliau nagrinėjami fizikos pamokose, skirtose šviesai ir bangų gamta Sveta.

Objektų ir procesų modeliai. Modelių klasifikacija. Informaciniai modeliai

1. Sąvokos „modelis“ įvedimas

Savo veikloje žmogus labai dažnai naudoja modelius, tai yra sukuria objekto, reiškinio ar proceso įvaizdį, su kuriuo jam tenka susidurti.

Modelis – tai naujas supaprastintas objektas, atspindintis esmines savybes tikras objektas, procesas ar reiškinys.

Modelio analizė ir jo stebėjimas leidžia suprasti realiai egzistuojančio, sudėtingesnio objekto, proceso, reiškinio, vadinamo prototipu ar originalu, esmę.

Jums gali kilti klausimas: kodėl neišstudijavus paties originalo, o ne sukūrus jo modelį?

Įvardinkime keletą priežasčių, kodėl jie imasi modelių.

Paaiškinimas: Paprašykite vaikų pateikti šių originalų pavyzdžių.

1. Realiu laiku originalo gali nebeegzistuoti arba gali nebūti tikrovėje.

Pavyzdžiai: dinozaurų išnykimo teorija, Atlantidos mirties teorija, „branduolinės žiemos“ modelis...

2. Originalas gali turėti daug savybių ir ryšių. Norint nuodugniai išstudijuoti tam tikrą ypatybę, kartais naudinga atsisakyti mažiau reikšmingų jų visiškai neatsižvelgus.

Pavyzdžiai: vietovės žemėlapis, gyvų organizmų modeliai...

3. Originalas yra labai didelis arba labai mažas.

Pavyzdžiai; Žemės rutulys, saulės sistemos modelis, atominis modelis...

4. Procesas yra labai greitas arba labai lėtas.

Pavyzdžiai: variklio modelis vidaus degimas, geologiniai modeliai...

5. Objekto tyrinėjimas gali sukelti jo sunaikinimą.

Pavyzdžiai: lėktuvo ar automobilio modelis...

Modeliavimas yra objektų, procesų ir reiškinių tyrimo ir tyrimo modelių kūrimo procesas.

Ką galima modeliuoti? Atsakykime į šį klausimą.

Paaiškinimas: Mokydami šį klausimą paprašykite mokinių pateikti savo pavyzdžių.

Galite modeliuoti:

1. Objektai

Įvardinkime objektų modelių pavyzdžius:

· kopijos architektūrinės konstrukcijos;

· kopijos meno kūriniai;

· vaizdinės priemonės;

Ne kompiuterinis

Modelis, sukurtas naudojant tradicinius inžinieriaus, menininko, rašytojo ir kt.

Piešiniai, piešiniai, grafikai, ranka sukurti tekstai

3. „Sistemos“ sąvoka

Mus supantis pasaulis susideda iš daugybės įvairių objektų, kurių kiekvienas turi įvairių savybių, o tuo pačiu metu objektai sąveikauja tarpusavyje. Pavyzdžiui, mūsų Saulės sistemos planetos turi skirtinga masė, geometriniai matmenys ir kt. ( įvairių savybių) ir pagal įstatymą universali gravitacija sąveikauja su Saule ir tarpusavyje. Iš elementariosios dalelės atomai sudaryti iš atomų, cheminiai elementai sudaryti iš atomų, cheminiai elementai- planetos, iš planetų - saulės sistema, o Saulės sistema yra mūsų galaktikos dalis. Taigi galime daryti išvadą, kad beveik kiekvienas objektas susideda iš kitų objektų, tai yra, tai yra sistema.

Sistema yra visuma, susidedanti iš tarpusavyje susijusių objektų.

Sistemų pavyzdžiai: asmuo, kompiuteris, namas, medis, knyga, stalas, mokslas, mokykla ir kt.

Sistemos yra:

1. Medžiaga (žmogus, kompiuteris, medis, namas).

2. Nematerialus ( žmonių kalba, matematika)

3. Mišrus ( mokyklų sistema, nes apima ir materialius elementus (pastatas, įranga, moksleiviai, vadovėliai), ir nematerialius (klasių tvarkaraštis, pamokų temos, mokyklos chartija).

Svarbus sistemos bruožas yra jos holistinis veikimas. Kompiuteris veikia normaliai tol, kol jame esantys pagrindiniai įrenginiai yra tvarkingi. Jei pašalinsite vieną iš jų, kompiuteris suges, tai yra, nustos egzistuoti kaip sistema.

1 pavyzdys

„Lėktuvo“ sistemą sudaro objektai „sparnai“, „uodega“, „variklis“, „fiuzeliažas“ ir tt Nė vienas iš šių objektų atskirai neturi galimybės skristi. Tačiau „lėktuvo“ sistema turi šią savybę, tai yra, jei visas šias dalis surinksite griežtai apibrėžtu būdu, jos skris.

Sistemos sudedamosios dalys vadinamos sistemos elementais arba komponentais. Kiekvienas toks elementas savo ruožtu gali būti sistema. Tada pradinės sistemos atžvilgiu ji vadinama posisteme, o sistema, kuri apima posistemį kaip elementą, laikoma viršsistema.

2 pavyzdys

„Kompiuterio“ sistemą sudaro posistemiai „RAM“, „procesorius“, „sisteminis blokas“ ir kt., nes RAM, procesorius, sistemos blokas taip pat gali būti laikomi sistemomis (jie susideda iš elementų).

4. Sistemos analizė

Norint apibūdinti sistemą, neužtenka tik išvardyti jos elementus. Taip pat būtina nurodyti, kaip šie elementai yra susiję vienas su kitu. Tai ryšių buvimas, kuris elementų rinkinį paverčia sistema. Sistema yra tvarka ir organizacija, o antisistema yra chaosas, sumaištis, netvarka.

Jei grafiškai pavaizduosite ryšius tarp sistemos elementų, gausite jos struktūrą. Struktūra gali nustatyti elementų (grandinės, žvaigždės, žiedo) erdvinį išsidėstymą, jų lizdą ar pavaldumą (medis), chronologine seka(linijinis, išsišakojęs, ciklinis).

Kai aprašote sistemos elementus ir nurodote jų ryšius, atlikote sistemų analizę.

3 pavyzdys

„Skaičių sistemos“ sistemos analizė.

Šią sistemą sudarantys objektai yra „pozicinių skaičių sistemos“ ir „nepozicinių skaičių sistemos“. Pozicijos sistemos Savo ruožtu skaičiai taip pat yra sistemos ir susideda iš objektų „dvejetainė skaičių sistema“, „trinarė skaičių sistema“, „ketvirtinė skaičių sistema“ ir kt., „Romėniška skaičių sistema“, „ Egipto sistemažymėjimas“ ir tt Be objektų nurodymo, būtina tarp jų nustatyti ryšius. Norėdami tai padaryti, naudojame į medį panašią struktūrą. Dėl to sistemos analizė gauname tokią sistemą:

5. Sisteminimas

Sisteminimas yra daugelio objektų pavertimo sistema procesas. Sisteminimas turi didelę reikšmę. Kasdieniame gyvenime kiekvienas užsiimame sisteminimu – drabužių skirstymu į žieminius ir vasarinius, indus – į stiklines, lėkštes, puodus ir t.t.

Žinių sisteminimas in įvairių mokslų. Daugelio mokslų pradžia siejama su didžiojo senovės graikų mokslininko Aristotelio, gyvenusio IV a., vardu. pr. Kr e. Kartu su savo mokiniais Aristotelis atliko didžiulį darbą klasifikuodamas sukauptas žinias, padalindamas jas į kelias dalis ir suteikdamas kiekvienai savo vardą. Tada gimė fizika, biologija, ekonomika, logika ir kiti mokslai. Matematikos žinios klasifikavo Euklidas III amžiuje. pr. Kr e. Gyvus daiktus klasifikavo Carlas Linnaeusas (1735). Chemikalai klasifikuojami. Žvaigždėtas dangus buvo padalintas į žvaigždynus, ir ši klasifikacija skiriasi tuo, kad ženklai, pagal kuriuos buvo klasifikuojamos žvaigždės, neturi nieko bendra su jais.

Modelis - tai materialus arba idealus objektas, pakeičiantis tiriamą sistemą ir adekvačiai atspindintis esminius jos aspektus. Objekto modelis labiausiai atspindi jo svarbias savybes, nepaisydami antrinių.

Kompiuterio modelis (angliškas kompiuterio modelis) arba skaitmeninis modelis (angliškas skaičiavimo modelis) – kompiuterine programa, veikiantis atskirame kompiuteryje, superkompiuteryje arba daugelyje sąveikaujančių kompiuterių (skaičiavimo mazgų), realizuojantis objekto, sistemos ar koncepcijos atvaizdavimą kitokia nei tikroji forma, bet artima algoritminiam aprašymui, įskaitant duomenų rinkinį, apibūdinantį sistemos savybės ir jų kitimo laikui bėgant dinamika .

Kalbėdami apie kompiuterio rekonstrukciją, turėsime omenyje tam tikro kompiuterinio modelio sukūrimą fizinis reiškinys arba aplinka.

Fizinis reiškinys – padėties ar būsenos keitimo procesas fizinę sistemą. Fiziniam reiškiniui būdingi pokyčiai tam tikrose fiziniai dydžiai, tarpusavyje susiję. Pavyzdžiui, fiziniai reiškiniai apima visus žinomos rūšys medžiagų dalelių sąveikos.

1 paveiksle pavaizduotas kompiuteris dinaminis modelis pokyčius magnetinis laukas sudaryti iš dviejų magnetų, priklausomai nuo magnetų padėties ir orientacijos vienas kito atžvilgiu.

1 pav- Kompiuterinis dinaminis magnetinio lauko pokyčių modelis

Pateiktas kompiuterinis modelis atspindi magnetinio lauko parametrų kitimo dinamiką taikant grafinės vizualizacijos metodą naudojant izoliacijas. Magnetinio lauko izoliatorių konstrukcija atliekama pagal fizinės priklausomybės, atsižvelgiant į magnetų poliškumą konkrečioje jų vietoje ir orientaciją plokštumoje.

2 paveiksle pavaizduotas kompiuterinis vandens srauto atvirame kanale, kurį riboja ilgo stiklinio padėklo sienelės, modeliavimo modelis.

2 pav- Kompiuterinis modeliuojamas vandens tėkmės atvirame kanale modelis

Atviro srauto parametrų skaičiavimas (form laisvas paviršius, vandens srautas ir slėgis ir kt.) šiame modelyje atliekama pagal atvirų srautų hidrodinamikos dėsnius. Apskaičiuotos priklausomybės sudaro pagrindą algoritmui, pagal kurį virtualioje formoje sudaromas vandens tėkmės modelis. trimatė erdvė realiu laiku. Pateiktas kompiuterinis modelis leidžia atlikti geometrinius vandens paviršiaus žymių matavimus įvairiuose upelio ilgio taškuose, taip pat nustatyti vandens tėkmės ir kitus pagalbinius parametrus. Remiantis gautais duomenimis, galima ištirti tikrąjį.

fizinis procesas

Pateiktuose pavyzdžiuose nagrinėjami kompiuterinio modeliavimo modeliai su fizinio reiškinio grafine vizualizacija. Tačiau kompiuteriniuose modeliuose negali būti vaizdinės ar grafinės informacijos apie tiriamąjį objektą. Tas pats fizinis procesas ar reiškinys gali būti pavaizduotas kaip atskirų duomenų rinkinys, naudojant tą patį algoritmą, pagal kurį buvo sukurtas vizualinio modeliavimo modelis. Taigi pagrindinis uždavinys statyti kompiuterių modeliai

yra funkcinis fizinio reiškinio ar proceso tyrimas, kai gaunami išsamūs analitiniai duomenys, ir gali būti daug antraeilių užduočių, įskaitant grafinę modelio interpretaciją su galimybe interaktyviai vartotojui sąveikauti su kompiuteriniu modeliu. Mechaninė sistema (arba sistema materialūs taškai

) – materialių taškų (arba kūnų, kuriuos pagal problemos sąlygas pasirodė galima laikyti materialiais taškais) rinkinys.Technikos moksluose medijos skirstomos į tęstines (nepertraukiamas) ir diskrečiąsias medijas. Šis padalijimas tam tikru mastu yra apytikslis arba aproksimacija, nes fizinė medžiaga iš prigimties yra diskreti, o tęstinumo (kontinuumo) sąvoka nurodo tokį kiekį kaip laikas. Kitaip tariant, tokia „nepertraukiama“ terpė, tokia kaip, pavyzdžiui, skystis ar dujos, susideda iš atskirų elementų – molekulių, atomų, jonų ir kt., tačiau matematiškai apibūdina šių laiko kitimą. konstrukciniai elementai

– Dvoretskis S.I., Muromcevas Yu.L., Pogoninas V.A. Sistemų modeliavimas. – M.: Leidykla. Centras „Akademija“, 2009. – 320 p.

„Belov, V.V. Kompiuterinis sprendimų įgyvendinimas moksliniams, techniniams ir ugdymo tikslai: mokymo vadovas/ V.V. Belovas, I.V. Obrazcovas, V.K. Ivanovas, E. N. Konoplev // Tver: TvSTU, 2015. 108 p.