Моделирование колебательных процессов Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Моделирование физических систем»



Скачать 32.72 Kb.
Дата04.12.2012
Размер32.72 Kb.
ТипЛабораторная работа


Министерство образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственный

технический университет

моделирование колебательных процессов
Методические указания
к выполнению лабораторных работ
по дисциплине «Моделирование физических систем»
для студентов направления 230100.62 «Информатика и вычислительная техника» и специальности 230105.65 «Программное обеспечение вычислительной техники автоматизированных систем»

дневной формы обучения

Одобрено

редакционно-издательским советом Саратовского государственного

технического университета


Саратов 2011

Лабораторная работа №1

сложение колебаний. фигуры лиссажу.

Цель работы: реализовать компьютерную модель сложения колебательных процессов. Построить траектории – фигуры Лиссажу, при различных параметрах колебательных процессов, составляющих полученные траектории.

Основные понятия

Теоретические основы сложения колебаний и визуализации фигур Лиссажу изложены в [1],[2].

Фигуры Лиссажузамкнутые траектории, прочерчиваемые точкой, совершающей одновременно два гармонических колебания в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Вид фигур зависит от соотношения между периодами (частотами), фазами и амплитудами обоих колебаний. В простейшем случае равенства обоих периодов фигуры представляют собой эллипсы, которые при разности фаз 0 или π вырождаются в отрезки прямых, а при разности фаз π/2 и равенстве амплитуд превращаются в окружность. Если периоды обоих колебаний неточно совпадают, то разность фаз всё время меняется, вследствие чего эллипс всё время деформируется. При существенно различных периодах, фигуры Лиссажу не наблюдаются. Однако, если периоды относятся как целые числа, то через промежуток времени, равный наименьшему кратному обоих периодов, движущаяся точка снова возвращается в то же положение — получаются фигуры Лиссажу более сложной формы. Фигуры Лиссажу вписываются в прямоугольник, центр которого совпадает с началом координат, а стороны параллельны осям координат и расположены по обе стороны от них на расстояниях, равных амплитудам колебаний (рис. 1).


Рис. 1.
Фигуры Лиссажу при различных параметрах колебаний

Задания для самостоятельной работы

1. Построить компьютерную модель сложения двух колебаний с возможностью интерактивного изменения параметров колебаний (шаг по времени, длительность, амплитуда, частота, фаза).

2. Получить график при выключении одного из колебаний. Частота другого колебания =21 рад/с, шаг по времени t=0.15 c, амплитуда единичная. Подобрать с использованием метода Рунге шаг по времени t для «правильного» отображения колебания.

3. Построить компьютерную модель сложения N колебаний, число которых можно задавать интерактивно, для следующих зависимостей от частоты

.

(1)

4. Построить фигуры Лиссажу для следующих случаев:

  • При равенстве амплитуд и частот обоих колебаний, составляющих траекторию движения, и разности фаз 0 или , а также /2.

  • При равенстве амплитуд и неточном совпадении частот обоих колебаний.

  • При заданных частотах колебаний, отличающихся в два, три раза и пять раз.

  • При заданных частотах колебаний не кратных друг другу.

  • При малой разности фаз колебаний, составляющих траекторию движения, или близости значения разности фаз к .

В каких случаях фигуры Лиссажу вырождаются в горизонтальный или вертикальный отрезки?

Литература

1. Яворский Б.М. Справочник по физике / Б.М. Яворский, А.А. Детлаф. М.: Наука, 1964. 848 с.

2. Медведев Д.А. Моделирование физических процессов и явлений на ПК / Д.А. Медведев, А.П. Куперштох, Э.Р. Пруэл и др. Н.: НГУ, 2010. 101 с

Лабораторная работа №2

сложение колебаний. фигуры лиссажу.

Цель работы: реализовать компьютерную модель сложения колебательных процессов. Построить траектории – фигуры Лиссажу, при различных параметрах колебательных процессов, составляющих полученные траектории.



Похожие:

Моделирование колебательных процессов Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Моделирование физических систем» iconМетодические указания к лабораторным работам по дисциплине «Моделирование систем» для студентов всех форм обучения специальности
Имитационное моделирование систем управления с помощью пакета программ vissim: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине...
Моделирование колебательных процессов Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Моделирование физических систем» iconМетодические указания к лабораторной работе по дисциплине «Моделирование систем»
Моделирование простых непрерывных систем с помощью MatLab : Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Моделирование...
Моделирование колебательных процессов Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Моделирование физических систем» iconМетодические указания к домашней работе №3 по дисциплине «Моделирование систем»
Моделирование непрерывных систем с помощью пакета VisSim : Методические указания к домашней работе №3 по дисциплине «Моделирование...
Моделирование колебательных процессов Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Моделирование физических систем» iconМоделирование систем автоматического регулирования
Моделирование систем автоматического регулирования : методические указания к домашней работе №2 по дисциплине "Моделирование систем"...
Моделирование колебательных процессов Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Моделирование физических систем» iconМетодические указания и задания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Методы оптимизации» Хабаровск Издательство тогу 2010
Методы одномерной оптимизации : методические указания и задания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Методы оптимизации»/...
Моделирование колебательных процессов Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Моделирование физических систем» iconМетодические указания к лабораторным работам по дисциплине "Моделирование систем" для студентов всех форм обучения специальности
Имитационное моделирование автоматических систем с помощью пакета программ vissim
Моделирование колебательных процессов Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Моделирование физических систем» iconКафедра прикладной информатики и информационных систем Нейронные сети Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Интеллектуальные информационные системы»
Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Интеллектуальные информационные системы» для студентов 4-го курса...
Моделирование колебательных процессов Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Моделирование физических систем» iconМетодическое пособие по дисциплине «Организация ЭВМ и систем» иуказания по выполнению лабораторных и курсовой работ Направление 230100 «Информатика и вычислительная техника»
Методическое пособие по дисциплине «Организация ЭВМ и систем» и указания по выполнению лабораторных и курсовой работ
Моделирование колебательных процессов Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Моделирование физических систем» iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ санкт-Петербург 2012
Методические указания предназначены для проведения лабораторных работ со студентами дневного и вечернего обучения по специальности...
Моделирование колебательных процессов Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Моделирование физических систем» iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Метеорология и климатология»

Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org