Дуже часто в учнiв i студентiв виникає потреба швидко розв’язати тi чи iншi задачi з фiзики. Це може бути зумовлено браком часу, великим об’ємом роботи, яку необхiдно виконати тощо. Дуже часто їм доводиться виконувати кiлька однотипних задач, якi вiдрiзняються лише значенням величин, якi дано за умовою задачi. В такому випадку можна обiйтися без розв’язування кожної задачi окремо. Велику допомогу учневi чи студенту при цьому може надати вмiння програмувати мовою програмування Pascal. Необхiдно мати персональний комп’ютер чи ноутбук i середовище програмування Turbo Pascal. Написанi програми дозволять миттєво розв’язувати задачi певного типу. Найголовнiше – попередньо розв’язати хоча б одну задачу цього типу письмово для того, щоб був зразок, по якому надалi можна писати програми. Отже, нижче будуть наведенi приклади написання програм мовою Turbo Pascal для швидкого розрахунку тих чи iнших фiзичних величин.
1. Задача на знаходження швидкостi фiзичного тiла, якщо вiдомо шлях i час
var v,s, t: real;
begin
writeln ('Введiть вiдстань (в метрах) i час (в секундах)');
v:=s/t;
writeln ('Швидкiсть тiла = ', v, ' м/с');
end.
Якщо необхiдно знайти час, якщо вiдомо вiдстань i швидкiсть, то в данiй програмi змiнюємо наступнi рядки:
writeln ('Введiть вiдстань (в метрах) i час (в секундах)');
readln (s,t);
v:=s/t;
writeln ('Швидкiсть тiла = ', v, ' м/с');
на writeln ('Введiть вiдстань (в метрах) i швидкiсть (в метрах за секунду)');
readln (s,v);
t:=s/v;
writeln ('Час руху тiла = ', v, ' с');
2. Задача на знаходження швидкостi двох фiзичних тiл одне вiдносно одного, якщо вони рухаються вздовж однiєї лiнiї:
var v1,v2,v: real;
begin
readln (v1,v2);
writeln ('Швидкiсть тiл одне вiдносно одного = ', v, ' м/с');
end.
3. Задача на знаходження шляху, що проходить фiзичне тiло за певний час, рухаючись з прискоренням i початковою швидкiстю (тiло, кинуте з деякої висоти):
var s ,v0, t: real;
const g=9. 81;
begin
writeln ('Введiть початкову швидкiсть (в метрах за секунду) i час (в секундах)');
readln (v0, t);
writeln ('Шлях = ', s, ' м');
end.
var w,T,v: real;
begin
writeln ('Введiть значення циклiчної частоти обертання матерiальної точки навколо осi (в секундах)');
readln (w);
T:=2*Pi/w;
v:=1/T;
writeln ('перiод обертання матерiальної точки = ', T, ' с', ‘частота обертання матерiальної точки = ’, v, ‘ Гц’);
end.
5. Задача на знаходження доцентрового прискорення за радiусом i лiнiйною швидкiстю обертання матерiальної точки навколо осi:
var a,r,v: real;
begin
readln (v,r);
a:=sqr(v)/r;
writeln ('доцентрове прискорення точки = ’, a, ‘м/сек. в кв.’);
end.
6. Задача на знаходження кiнетичної енергiї тiла вiдомої маси, що рухається з вiдомою швидкiстю:
var E,m,v: real;
begin
writeln ('Введiть значення швидкостi тiла (в м/с) i його маси (в кг)');
readln (v,m);
E:= m*sqr(v)/2;
writeln (‘кiнетична енергiя тiла = ’, E, ‘ Дж’);
end.
var A,m,s: real;
begin
writeln ('Введiть масу тiла (в кг) i перемiщення (в м)');
readln (m,s);
A:=m*9. 81*s;
end.
var A,m,v1,v2: real;
begin
writeln ('Введiть значення початкової та кiнцевої швидкостi тiла (в м/с) i його маси (в кг)');
readln (v1,v2,m);
A:= (m*sqr(v1)/2)-(m*sqr(v2)/2);
writeln (‘робота по змiнi кiнетичної енергiї тiла = ’, A, ‘ Дж’);
end.
Вiд’ємне значення роботи буде вказувати на те, що для того, щоб змiнити швидкiсть, треба збiльшити кiнетичну енергiю тiла.
9. Задача на знаходження часу польоту тiла, кинутого пiд кутом до горизонту з вiдомою початковою швидкiстю:
var alpha,t,v0: real;
const g=9. 81;
begin
writeln (‘Введiть значення кута (в радiанах) i початкову швидкiсть (в м/с)');
readln (alpha,v0);
t:=v0*sin(alpha)/g;
end.
var alpha,t,A,m,s: real;
const g=9. 81;
begin
writeln (‘Введiть значення кута (в радiанах), масу тiла (в кг), роботу (в Дж)');
t:=(2*sin(alpha)*sqrt(2*A))/(g*sqrt(m));
s:=t*cos(alpha)*sqrt(2*A/m);
writeln (‘ час = ’, t, ‘ с’, ‘ вiдстань = ’, s, ‘ м’);
end.
11. Задача на знаходження сили гравiтацiйної взаємодiї мiж двома тiлами вiдомої маси, якi знаходяться на вiдомiй вiдстанi одне вiд одного:
var m1,m2,r,F: real;
const G=6. 67E-11;
begin
writeln (‘Введiть масу першого i другого тiл (в кг) i вiдстань мiж ними (в м)');
readln (m1,m2,r);
F:=G*m1*m2/sqr(r);
writeln (‘F = ‘, F, ‘Н’);
end.
12. Обчислити гравiтацiйну сталу G, знаючи радiус земної кулi R, середню густину землi r i прискорення вiльного падiння g на поверхнi Землi:
begin
writeln (‘введiть радiус (в м), середню густину (в кг/куб. м) i прискорення вiльного падiння (в Н/с)');
G:=(3*g1)/(4*3. 14*R*r1);
writeln (‘G = ‘, G);
end.
13. Задача на знаходження моменту iнерцiї Iта моменту iмпульсу Lкулi масою m i радiусом r:
var I,L,m,r,T: real;
begin
readln (r,m,T);
I:=0. 4*m*sqr(r);
L:=I*2*3. 14/T;
end.
14. Задача на знаходження енергiї, необхiдної для нагрiвання тiла вiдомої маси, виготовленого з вiдомого матерiалу, на певну кiлькiсть градусiв Цельсiя чи Кельвiна:
var Q,c,m,t12: real;
begin
writeln (‘введiть питому теплоємнiсть речовини (в Дж/кг*К), массу тiла i рiзницю температур');
readln (c,m,t12);
Q:=c*m*t12;
writeln (‘Q = ‘, Q, ‘ Дж’);
end.
15. За який часt кип’ятильник потужнiстю P нагрiє воду масою m до температури кипiння вiд початкової температури t0?
var P,c,m,t,t0: real;
begin
readln (m,P,t0);
t:=(4200*m*(100-t0))/P;
writeln (‘t = ‘, t, ‘ c’);
end.
16. Задача на знаходження сили взаємодiї мiж двома зарядами, що знаходяться на певнiй вiдстанi у вакуумi чи в повiтрi:
var F,q1,q2,r: real;
const k=9E10;
begin
writeln (‘введiть модулi першого та другого зарядiв (в Кл) та вiдстань мiж ними (в м)');
readln (q1,q2,r);
F:=k*q1*q2/sqr(r);
writeln (‘F = ‘, F, ‘ H’);
end.
17. Задача на знаходження величини напруженостi, яку створює зарядq на вiдстанi r вiд себе:
var E,q,r: real;
const k=9E10;
begin
writeln (‘введiть модуль заряду (в Кл) та вiдстань до даної точки (в м)');
readln (q,r);
E:=k*q/sqr(r);
end.
begin
writeln (‘введiть модуль заряду (в Кл) та вiдстань до даної точки (в м)');
readln (q,r);
end.
var c,q,u: real;
begin
writeln (‘введiть електроємнiсть конденсатора (в Ф) та напругу на його обкладках (в В)');
readln (c,u);
q:=c*u;
end.
varW,C,U: real;
begin
writeln (‘введiть електроємнiсть конденсатора (в Ф) та напругу на його обкладках (в В)');
readln (C,U);
W:=C*sqr(U)/2;
writeln (‘ W = ‘, W, ‘ Дж’);
end.
21. Задача на знаходження часу розряду конденсатора ємнiстю С через резистором з опором R вiд напруги U1 до напруги U2:
var t,C,R, U1,U2: real;
begin
writeln (‘введiть електроємнiсть конденсатора (в Ф) , опiр резистора (в Ом), початкову та кiнцеву напругу (в В)');
t:=C*R*ln(U1/U2);
writeln (‘ t = ‘, t, ‘ c’);
end.
22. Задача на знаходження електроємностi конденсатора, якщо вiдомо площа обкладок S, вiдстань мiж ними d та вiдносна дiелектрична проникливiсть дiелектрика e:
const e0=8. 85E-12;
begin
writeln (‘введiть площу пластин (в кв. м) , вiдстань мiж ними (в м) та вiдносну дiелектричну проникливiсть дiелектрика');
readln (S,d,e);
C:=e*e0*S/d;
writeln (‘ C = ‘, C, ‘ Ф’);
end.
о
С, температурний коефiцiєнт опору та температуру, до якої вiн нагрiвається:
begin
writeln (‘введiть опiр провiдника при 0 градусiв Цельсiя (в Ом), температуру (в градусах Цельсiя) та температурний коефiцiєнт опору провiдника‘);
readln (R0,t,x);
writeln (‘ R = ‘, R, ‘ Ом’);
end.
24. Задача на знаходження температури, до якої нагрiвся провiдник з вiдомим температурним коефiцiєнтом опору, якщо вiдомо його опiр при 0 о
С та при данiй температурi:
var R,R0,t,x: real;
begin
writeln (‘введiть опiр провiдника при 0 градусiв Цельсiя та при данiй температурi (в Ом) та температурний коефiцiєнт опору провiдника‘);
writeln (‘ t = ‘, t, ‘ градусiв Цельсiя’);
end.
25. Задача на знаходження сили струму в колi за законом Ома для дiлянки кола:
var R,U,I: real;
begin
writeln (‘введiть опiр (в Ом) та напругу (в В)‘);
readln (R, U);
I:=U/R;
writeln (‘ I = ‘, I, ‘ A’);
end.
26. Задача на знаходження сили струму в колi за законом Ома для повного кола:
var R,U,I,r1: real;
begin
I:=U/(R+r1);
writeln (‘ I = ‘, I, ‘ A’);
end.
27. Задача на знаходження внутрiшнього опору джерела струму:
begin
writeln (‘введiть зовнiшнiй опiр (в Ом), силу струму в колi (в А) та електрорушiйну силу (в В)‘);
readln (R,I,U);
r1:=(U/I)-R;
writeln (‘ r = ‘, r1, ‘ Ом’);
end.
28. Задача на знаходження роботи, яку виконує електричний струм, якщо вiдомо час, силу струму i опiр провiдника:
var R, I,A,t: real;
begin
writeln (‘введiть опiр (в Ом), силу струму (в А) та час проходження струму (в с)‘);
readln (R,I,t);
A:=sqr(I)*R*t;
writeln (‘ A = ‘, A, ‘ Дж’);
end.
якщо вiдомо не сила струму, а напруга, то замiнити рядки
writeln (‘введiть опiр (в Ом), силу струму (в А) та час проходження струму (в с)‘);
readln (R,I,t);
A:=sqr(I)*R*t;
writeln (‘ A = ‘, A, ‘ Дж’);
на
writeln (‘введiть опiр (в Ом), напругу (в В) та час проходження струму (в с)‘);
readln (R,U,t);
A:=sqr(U)*t/R;
writeln (‘ A = ‘, A, ‘ Дж’);
29. Задача на визначення коефiцiєнта корисної дiї джерела електричного струму, якщо вiдомо зовнiшнiй опiр навантаження i внутрiшнiй опiр джерела струму:
var R,r1,n: real;
begin
writeln (‘введiть зовнiшнiй опiр навантаження та внутрiшнiй опiр джерела струму (в Ом)‘);
n:=(R/(R+r1))*100;
end.
30. Задача на знаходження потужностi електричного струму, якщо вiдомо силу струму i напругу:
begin
writeln (‘Введiть силу струму та напругу споживача електричного струму‘);
readln (I,U);
P:=U*I;
writeln (‘ P = ‘, P, ‘ Вт’);
end.
o
C.
const r=1000; c=4200;
begin
writeln (‘введiть кiлькiсть енергiї (в Дж) та початкову температуру води (в градусах Цельсiя)‘);
readln (Q,t);
V:=1000*Q/(c*r*(100-t));
writeln (‘ V = ‘, V, ‘ лiтрiв’);
end.
var F,D: real;
begin
writeln (‘Введiть оптичну силу лiнзи (в дптр)’);
readln (D);
F:=1/D;
writeln (‘ F = ‘, F, ‘ м’);
end.
33. Радiуси кривизни поверхонь двовипуклої лiнзи R1 i R2. Знайти оптичну силу лiнзи D, якщо показник заломлення для матерiалу, з якого вона виготовлена, дорiвнює n.
begin
writeln (‘введiть радiуси кривизни лiнзи R1 i R2 (в м) та показник заломлення‘);
readln (R1,R2,n);
D:=(n-1)*((1/R1)-(1/R2));
writeln (‘ D = ‘, D, ‘ дптр’);
end.
|
