Моделирование в MS Excel с помощью Visual Basic Application

1. Изучите теорию движения точки в центрально симметричном поле сил притяжения и отталкивания. По каким траекториям может двигаться точка? В каком случае траектория замкнута?

2. Изучите математическую модель явления и алгоритм, позволяющий рассчитать движение точки в поле центральной силы.

3. По направлению к массивному положительно заряженному ядру движутся частицы. Рассчитайте траекторию движения частиц в Excel. Для этого наберите и запустите программу ПР–1 [11]. В начале программы следует задать прицельный параметр y₀=30. Действуют силы отталкивания, поэтому в программе сила F положительна. Траекториями частиц являются гиперболы (рис. 11). Все физические величины измеряются в условных единицах [12].

Рис. 10 – Движение частицы в центральном поле сил отталкивания

4. В опыте Резерфорда определялись вероятности отклонения альфа-частиц ядрами атомов золота на различные углы. Дополните программу так, чтобы она вычисляла угол отклонения направления движения частицы после взаимодействия. Если активизировать оператор Cells(i / 100, 4) = vy /vx, то после запуска программы в столбце D появится тангенс угла между составляющими вектора скорости (рис. 4). Чтобы получить значение угла в градусах, в ячейку E1 записывают “=ATAN(D1)*180/3,1415”, а затем копируют эту формулу в остальные ячейки столбца E.

5. Проведите серию вычислительных экспериментов при различных прицельных параметрах y0=0, 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 25 и т.д., каждый раз правильно определяя угол отклонения частицы и записывая результат в таблицу Excel.

6. Аналогично - промоделируйте движение частицы между пластинами конденсатора в магнитном поле.

Практическая работа:

Ответьте на следующие вопросы:

1. Что такое магнитное поле (МП)?

2. Назовите источники МП.

3. Какие силы действуют между движущимися зарядами?

4. Во сколько раз магнитная сила меньше электрической для двух движущихся точечных электрических зарядов?

5. Какие силы и почему действуют между проводами с током?

6. Дайте определение линии индукции МП.

7. Выведите основные моменты моделирования.

Дата добавления: 2015-08-31