Информатика. 9 класс. Котов В.М., Лапо А.И. и др.

Учебное пособие для 9 класса учреждений общего среднего образования с русским языком обучения.
СОДЕРЖАНИЕ
От авторов
Глава 1. ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ СЕТИ ИНТЕРНЕТ
Глава 2. АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ СТРОКОВЫХ ВЕЛИЧИН
Глава 3. ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ В ЭЛЕКТРОННЫХ ТАБЛИЦАХ
Глава 4. КОМПЬЮТЕРНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ
Настройка готовой компьютерной модели (этап 36) —
Исследование модели (этап 4)
Получение решения задачи (этап 6) —
Приложения

Информатика. 9 класс. Котов В.М., Лапо А.И. и др.

Информатика. 9 класс. Котов В.М., Лапо А.И. и др.

Выбор плана создания модели (этап 2)

Объектом исследования является объем деловой древесины на лесном участке.

Будем строить таблицу, рассчиты­вая объемы древесины по годам (при­мер 21.1). Такую таблицу можно получить расчетами вручную или с помощью электронных таблиц (ком­пьютерная модель).

Выбираем компьютерную модель. Причем для ее построения необходи­мо сначала построить документаль­ную математическую модель с мате­матическими формулами для расче­тов. Следовательно, создание модели будет проходить в два этапа:

•3а — создание документальной мате­матической модели;

•3б — создание компьютерной мо­дели с помощью электронных таблиц.

21.3.   Создание документальной математической модели (этап 3а)

Перенумеруем годы, начиная с ну­левого (начального). Пусть объем де­ловой древесины в i-м году будет D(i), процент прироста древесины — Р(і), а объем вырубки — V(i).

Бездумное воздействие общества на природу перешагнуло грань, которая позволяла неограниченно использо­вать природные ресурсы. Результатом стало загрязнение значительных тер­риторий суши и вод Мирового океана бытовыми отходами и отходами про­мышленного производства, сокраще­ние запасов полезных ископаемых, лесных и рыбных ресурсов. Теперь принятие любого производственного решения требует просчета всех его по­следствий.

Пример 21.1. В таблицах для расче­тов по годам объемов ресурсов (сумм денежных вкладов, регулярных де­нежных расходов и т. п.) строки свя­заны с номерами лет.

Столбцы таблицы содержат объемы ресурсов (денежные суммы), процен­ты прироста или убывания, объемы прироста или убывания по каждому году.

Любая таблица в задачах роста и убывания построена на основе форму­лы прироста (убывания), которая по одной строке таблицы вычисляет зна­чение объема ресурса для следующей строки (начало следующего года). Ну­мерацию лет можно начинать с 0 или брать фактические номера лет.

21.2.   Исследование модели (этап 4)

Полная адекватность модели со­мнений не вызывает, т. к. данные и формулы модели полностью соответ­ствуют данным задачи. Адекватность также может быть проверена тестиро­ванием, т. е. расчетами вручную (при­мер 21.4).

21.6. Получение решения задачи (этап 5)

Для ответа на первый вопрос за­дачи анализируем расчетную таблицу (пример 21.5).

Для ответа на второй вопрос вносим изменения в графы «Процент» (для 4-го года) и «Вырубка» (для 8-го года) и анализируем таблицу (пример 21.6).

Пример 21.5. Ответ на первый во­прос задачи: объем деловой древесины на участке уменьшится до 100 тыс. м3 через 12 лет.

Пример 21.6. Ответ на второй во­прос задачи: объем деловой древеси­ны на участке может уменьшиться до 100 тыс. м3 уже через 9 лет.

Упражнения

1    Перечислите этапы моделирования в задаче роста и убывания.

2      Повторите на компьютере решение задачи роста и убывания, рассмотренное в параграфе.

3      Изменив построенную модель роста и убывания, решите следующую задачу: «На пищевом комбинате в установку по производству дрожжей заложена 1 т дрожжевой массы. При поддержании оптимальной температуры за сутки масса дрожжей возрас­тает на 150 %. 1,5 т массы ежедневно пускают в производство. В результате непо­ладки температура в установке повысилась, и прирост составил 160 % в сутки. Через сколько суток масса дрожжей в установке может достигнуть 3,5 т?»

4    Решите следующую задачу: «Закон изменения массы m колонии вируса гриппа

имеет вид m = m0 2 , где m0 — первоначальная масса колонии, t — время в часах, At — шаг времени в часах. Установите, через сколько часов масса колонии превысит 1,9 г, если m0 = 0,03 г, At = 1».

Моделирование в задаче определения температурных режимов

Постановка задачи (этап 1)

Задача. Имеется квадратная одно­родная металлическая пластина, ко­торая является деталью некоторого устройства. Во время работы устрой­ства вокруг пластины и на ее краях поддерживается температура 20 °С. В центральной зоне пластина нагрева­ется сварочной дугой до 6000 °С. Ка­ким будет распределение температур во внутренних точках пластины?

При сварке металлического изде­лия сосредоточенным источником теп­ла производится интенсивный кратко­временный местный нагрев металла до высоких температур. Тепло, вы­деляемое источником нагрева, рас­плавляет небольшой объем металла в месте сваривания и вследствие тепло­проводности распространяется в при­легающие слои основного металла.

22.2.   Создание компьютерной модели (этап 36)

Название модели в электронную та­блицу вводить не будем, чтобы иметь возможность строить модель, начиная с ячейки А1.

При построении табличной модели каждому условному квадрату поста­вим в соответствие ячейку электрон­ной таблицы. Удобно сделать ячейки модели квадратными (пример 22.3).

Температуру будем показывать в целых числах (пример 22.4).

Чтобы вся модель была видна в окне редактора, устанавливаем соот­ветствующий масштаб отображения (пример 22.5). Снимаем выделение и переходим к заполнению табличной модели. Сначала вводим значение 20 в ячейки внешней среды. Для этого вво­дим 20 в ячейку А1. Заполняем вниз содержимым ячейки А1 ячейки строк до 22 включительно. Далее устанавли­ваем табличный курсор на ячейку А1 и заполняем вправо все ячейки до столб­ца V включительно (это 22 столбца). Аналогично заполняем диапазоны V1:V22 и A22:V22.

1      Повторите на компьютере решение задачи по определению температурных режи­мов, рассмотренное в параграфе.

2       Каким будет распределение температуры во внутренних точках пластины, если в дополнение к условиям исходной задачи температура внешней среды по верхнему краю пластины равна 20 °С только в левом квадрате и возрастает на 50 °С с пере­ходом к каждому следующему вправо квадрату?

3       Каким будет распределение температуры во внутренних точках пластины, если в условиях исходной задачи сварочная дуга нагревает пластину до 6000 °С не в централь­ной зоне, а по вертикальной линии шириной один квадрат от верхнего края до нижнего? Рекомендация. Если в модели температурных режимов содержимым диапазона K10:L10 заполнить вниз диапазон со значениями 6000 и числом 20 верхнюю и нижнюю цепочку квадратов внешней среды, модель вернется в исходное состояние до нагрева.

[свернуть]

Похожие страницы