Разработка анимационно-обучающей программы механической системы (стр. 10 из 13)
Наполнение обоих цилиндров водой производится одновременно с помощью трубы 5 с распределительными отводами 6. Труба 5 выполнена подвижной, с тем чтобы после наполнения цилиндров иметь возможность приостановить подачу воды одновременно в оба цилиндра, для чего труба отводится влево. Для отсчета уровня воды в цилиндрах на них нанесены шкалы 9. Система приходит в движение только после того, как ограничительная пластина 10 опустится . в горизонтальном положении она удерживается замком 4 и фиксирует стопорные диски 11 и 12.
Величина пройденного пути определяется расстоянием, проходимым диском 12 до упорного кольца 2, и измеряется по шкале 3, нуль которой совмещен с начальным положением диска 12.
Вода, вытекающая из цилиндров, попадает в сосуд 8, имеющий сток.
Задание 1. Определение расхода массы цилиндров
При выполнении этого задания цилиндры находятся в неподвижном состоянии.
1. Наполнить цилиндры водой.
2. Прекратить доступ воды в цилиндры, передвинув трубу 5 в крайнее левое положение.
3. Провести измерения уровня воды в левом цилиндре через каждые 2 с. секундомер включается в тот момент, когда уровень проходит нулевое деление шкалы 9, нанесенной на цилиндр.
4. Проделать измерения п. 3 для правого цилиндра. Указанные измерения для каждого из цилиндров провести не менее трех раз. Результаты измерений занести в таблицу. Рассчитать расход воды, принимая ее плотность равной p=1г/см3 (площадь сечения цилиндров рассчитывается по известному внутреннему диаметру). На основании полученных результатов построить график зависимости
расхода воды от времени. При малых значениях времени истечения эта зависимость должна представлять прямую линию, тангенс угла наклона которой к оси времени с учетом масштаба дает величину 
.5. Используя график
, рассчитать секундный расход воды в обоих цилиндрах.Убедиться, что скорость истечения жидкости для обоих цилиндров примерно одинакова.
Задание 2. Экспериментальное определение ускорения системы
1. Наполнить цилиндры водой.
2. Прекратить подачу воды в цилиндры, передвинув трубу 5 в крайнее левое положение.
3. В тот момент, когда опускающееся уровни воды в цилиндрах проходят нулевую отметку шкал 9, открыв замок 4, опустить упорную пластину 10 и включить секундомер.
4. В момент удара шайбы 12 об упорное кольцо 2 остановить секундомер.
5. Для данного расстояния
, проходимого цилиндрами, произвести не менее трех измерений времени (повторить п. 1-4).6. Меняя положение упорного кольца 2, т. е. меняя расстояния, проходимые системой, произвести измерения времени движения для 4-5 расстояний (повторить п. 1-5).
Результаты измерений занести в таблицу.
7. На основании полученных результатов построить график
. Из данного графика определить ускорение цилиндров.Задание 3. Определение относительной скорости истечения воды
1.Скорость истечения воды из цилиндров рассчитать в соответствии с формулой
, где 
-средняя арифметическая высота уровня воды за время движения, 
- безразмерный коэффициент скорости, равный для данной установки 0,97. Среднюю высоту уровня жидкости найти с помощью графика, полученного в задании 1. По этому графику определить высоту 
столба жидкости , вытекающей за время движения. Высоту 
рассчитать как разность между высотой 
столба воды в начальный момент 
и половинной высотой столба вытекшей воды 
. Высота столба воды в начальный момент известна. 
Задание 4.Определение теоретического значения ускорения движения по результатам
измерения α и u
1. По значениям секундного расхода воды
и скорости истечения 
, полученным в заданиях 1 и 3, рассчитать ускорение движения системы по формуле 
2. Сопоставить теоретическое значение ускорения с его значением, полученным экспериментально в задании 2.
§ 2.1.3 алгоритмизация анимационо – обучающей механической системы
§ 2.2 Инструкция пользования анимационно-обучающей программы ”Water Program”
Для пользования анимационно-обучающей программы “Water Program” необходимо выполнить следующие:
1. Дискету на которой записан диалоговой – обучающие программа “Water Program” расположим в дисковод;
2. С помощью мышки находим нужную название файла;
3. Вызовем на ОЗУ компьютера выбранный файлы на экране появится MENU в виде:
 |
4. С помощью мышки курсор устанавливается на текст “Teorya” и нажмём клавишу <Enter>. На экране появится описание установки, т. е. порядка выполнения лабораторной работы.
 |
5. После рассмотрение и изучения текста нажмём клавишу <Enter> и на экране появится Menu.
6.
 |
Далее с помощью мышки курсор устанавливаем на отметку “Resunok Pribora” и на экране появится рисунок установки для определения движения тела с переменной массой.
7. После ознакомления с порядком выполнения работ нажимаем
клавишу <Enter> и возвращаемся в Menu.
8. С помощью мышки курсор устанавливаем на отметку “Animatsiya Pribora” и нажмем клавишу “Enter” на экране появится слово “Vvdite Massu Tela Tselindra S Vodoy (v grammah)- ”.
9. Введем массу.
10. После нажатия клавиши <Enter> появится рисунок прибора.
11. Когда нажмем на <Enter> происходит анимация в установке.
12. Нажатием клавишу <Enter> возвращаемся в Menu.
13. Для выхода из диалогово – обучающей программы “Water Program” следует курсор установит на отметку “Exit” и нажат клавишу <Enter>.
14. Для повторения работы необходимо выполнить последовательно пункты с 4-го по 13-й.
 |
§2.3 Текст анимационно-обучающей программы механической системы
Program Water_Program;
Uses Crt, Graph;
Const
{ Vvod Unit Graphics }
FunWeb='c:\tp\Bgi';
Var
Gd,Gm,I,X,Y,X1,Y1,XX,YY,Rad,J:Integer;
Z,J1,J2,W,V,G:Integer;
F:Real;
N,M,M1:Word;
KEY:CHAR;
INFINITE,K,X2,Y2: Integer;
Color1,Color2,Color3,Color4:Word;
A,U:Integer;
B,C,D,E,H,Q,WWW,FF:INTEGER;
S,T,Alfa,Ao,Mo,St:Integer;
procedure click;
const f:array[1..12] of real=(130.8,130.6,146.8,155.6,164.8,174.6,185.0,196.0,207.7,220,233.1,246.9);
var k,n:integer;
begin
for k:=0 to 3 do
for n:=1 to 12 do
begin
sound(round(f[n]*(1 shl k)));
delay(5000);
nosound;
end;
for k:=3 downto 0 do
for n:=12 downto 1 do
begin
sound(round(f[n]*(1 shl k)));
delay(5000);
nosound;
end;
end;
Procedure Suret;
Procedure Vvedenia;
Begin
{ClearDevice;}
SetColor(Yellow);
SetFillStyle(1,Yellow);
Bar(0,0,700,500);
SetFillStyle(1,Blue);
Bar(2,2,636,477);
For I:=1 To 250 Do
Begin
Sound(2000-(i*5));
SetFillStyle(1,Yellow);
Bar(380,20+i,600,52+i);
End;
SetFillStyle(1,Black);
Bar(382,22,598,300);
NoSound;
For I:=1 To 10 Do
Begin
Delay(1000);
End;
Begin
Delay(60000);
Sound(1000);
SetColor(10);
Delay(1000);
SetTextStyle(0,0,0);
OutTextXY(390,35,'1 - ');
SetColor(Red);
OutTextXY(420,35,'Block');
Sound(920);
SetColor(10);
Delay(1000);
OutTextXY(390,50,'2 - ');
SetColor(Red);
OutTextXY(420,50,'Otchetnayia Ustanovka');
Sound(840);
SetColor(10);
Delay(1000);
OutTextXY(390,65,'3 - ');
SetColor(Red);
OutTextXY(420,65,'Izmeritel Pokazanyia');
Sound(760);
SetColor(10);
Delay(1000);
OutTextXY(390,80,'4 - ');
SetColor(Red);
OutTextXY(420,80,'Udergivayushaya zamok');
{ Sound(680); }
SetColor(10);
Delay(1000);
OutTextXY(390,95,'5 - ');
SetColor(Red);
OutTextXY(420,95,'Vodaprovod');
Sound(600);
SetColor(10);
Delay(1000);
OutTextXY(390,110,'6 - ');
SetColor(Red);
OutTextXY(420,110,'Vodaprovodki');
Sound(520);
Delay(1000);
SetColor(10);
OutTextXY(390,125,'7 - ');
SetColor(Red);
OutTextXY(420,125,'Tsilindri');
Sound(440);
Delay(1000);