Ενότητα 3 (μέρος 1 ο )

Σχετικά έγγραφα
Ενότητα 1 Διάλεξη 3. Προγραμματισμός με Εφαρμογές στην Επιστήμη του Μηχανικού. Σιέττος Κωνσταντίνος

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Περιγραφή της Κίνησης. 2.1 Κίνηση στο Επίπεδο

Κεφάλαιο 2 : Περιγραφή της Κίνησης. Υπολογιστική Φυσική Ι. Αναγνωστόπουλος Κωνσταντίνος

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 9: Κίνηση Σε Πολικές Συντεταγμένες. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Α: Γραμμικά Συστήματα

Φυσική για Μηχανικούς

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 19: Υπολογισμός Εμβαδού και Όγκου Από Περιστροφή (2 ο Μέρος) Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ ΜΕ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΟΥ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ

Ενότητα 2. Προγραμματισμός με Εφαρμογές στην Επιστήμη του Μηχανικού. Αναγνωστόπουλος Κωνσταντίνος

2. Οι νόµοι της κίνησης, οι δυνάµεις και οι εξισώσεις κίνησης

Μοντέρνα Θεωρία Ελέγχου

Σχεδίαση με Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές

Ενότητα 1 Διάλεξη 2β

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Παρεμβολή πραγματικού χρόνου σε συστήματα CNC

Ενότητα 6. Προγραμματισμός με Εφαρμογές στην Επιστήμη του Μηχανικού. Σιέττος Κωνσταντίνος

Ιόνιο Πανεπιστήμιο - Τμήμα Πληροφορικής

Φυσική για Μηχανικούς

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

Ενότητα 1 Διάλεξη 1. Προγραμματισμός με Εφαρμογές στην Επιστήμη του Μηχανικού. Σιέττος Κωνσταντίνος

Γενικά Μαθηματικά ΙΙ

Τίτλος Μαθήματος: Διαφορική Γεωμετρία II

Γενική Φυσική Ενότητα: Κινητική

Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Aνάλυση Σήματος. 2 η Σειρά Ασκήσεων Θεόδωρος Αλεξόπουλος

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 5: Παράγωγος Πεπλεγμένης Συνάρτησης, Κατασκευή Διαφορικής Εξίσωσης. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Προέλευση της Pazcal ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

ΦΥΣΙΚΗ. Ενότητα 2: Ταχύτητα - Επιτάχυνση

Τηλεπικοινωνίες. Ενότητα 2.1: Ανάλυση Fourier. Μιχάλας Άγγελος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Αστικά υδραυλικά έργα

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 17: Αριθμητική Ολοκλήρωση, Υπολογισμός Μήκους Καμπύλης Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Φυσική για Μηχανικούς

Κλασσική Θεωρία Ελέγχου

Αυτοματοποιημένη χαρτογραφία

4.1 Αριθμητική Ολοκλήρωση Εξισώσεων Νεύτωνα

Ενότητα 7. Προγραμματισμός με Εφαρμογές στην Επιστήμη του Μηχανικού. Σιέττος Κωνσταντίνος

Υπολογιστές Ι. Άδειες Χρήσης. Τύποι δεδομένων. Διδάσκοντες: Αν. Καθ. Δ. Παπαγεωργίου, Αν. Καθ. Ε. Λοιδωρίκης

Υπολογιστές Ι. Άδειες Χρήσης. Πολυδιάστατοι πίνακες. Διδάσκοντες: Αν. Καθ. Δ. Παπαγεωργίου, Αν. Καθ. Ε. Λοιδωρίκης

Μαθηματικά και Φυσική με Υπολογιστές

Υπολογιστές Ι. Άδειες Χρήσης. Μεταβλητές και πράξεις. Διδάσκοντες: Αν. Καθ. Δ. Παπαγεωργίου, Αν. Καθ. Ε. Λοιδωρίκης

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 2: Τριγωνομετρικές, Εκθετικές και Σύνθετες Συναρτήσεις. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ ΙI. Άδειες Χρήσης. Συναρτήσεις II Διδάσκοντες: Αν. Καθ. Δ. Παπαγεωργίου, Αν. Καθ. Ε. Λοιδωρίκης

Υπολογιστές Ι. Άδειες Χρήσης. Υποπρογράμματα. Διδάσκοντες: Αν. Καθ. Δ. Παπαγεωργίου, Αν. Καθ. Ε. Λοιδωρίκης

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Φυσική για Μηχανικούς

ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ. ΛΥΣΗ (α) Το οδόστρωμα στη στροφή είναι οριζόντιο: N. Οι δυνάμεις που ασκούνται πάνω στο αυτοκίνητο είναι:

Διαχείριση Χρόνου & Δίκτυα στη Διοίκηση Έργων. Κηρυττόπουλος Κωνσταντίνος Επ. Καθηγητής ΕΜΠ

Ακτίνα καμπυλότητας - Ανάλυση επιτάχυνσης σε εφαπτομενική και κεντρομόλο συνιστώσα

ΦΥΣ 145 Λύσεις Ενδιάμεσης Εξέτασης Χ. Παναγόπουλος 12/3/2015

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Εαρινό Εξάμηνο 2015/2016. ΦΥΣ145 Υπολογιστικές Μέθοδοι στην Φυσική


Νέες Τεχνολογίες στην Εκπαίδευση

Εισαγωγή στο Gnuplot. Σφυράκης Χρυσοβαλάντης

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 14: Ολοκλήρωση Κατά Παράγοντες, Ολοκλήρωση Ρητών Συναρτήσεων Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου II

ΦΥΣΙΚΗ ΙΙΙ. Ενότητα: Μαγνητοστατική ΜΑΪΝΤΑΣ ΞΑΝΘΟΣ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

Προγραμματισμός Η/Υ. Βασικές Προγραμματιστικές Δομές. ΤΕΙ Ιονίων Νήσων Τμήμα Τεχνολόγων Περιβάλλοντος Κατεύθυνση Τεχνολογιών Φυσικού Περιβάλλοντος

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Β. Διαφορικός Λογισμός


ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ

Σκοπός. Εργαστήριο 6 Εντολές Επανάληψης

Κλασική Ηλεκτροδυναμική

Φυσική για Μηχανικούς

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 3//7/2013 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

Άσκηση 1. Α. Υπολογίστε χωρίς να εκτελέσετε κώδικα FORTRAN τα παρακάτω: Ποιά είναι η τελική τιμή του Z στα παρακάτω κομμάτια κώδικα FORTRAN:

Φυσική για Μηχανικούς

Διάλεξη #10. Διδάσκων: Φοίβος Μυλωνάς. Γραφικά με υπολογιστές. Ιόνιο Πανεπιστήμιο Τμήμα Πληροφορικής Χειμερινό εξάμηνο.

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ΜΑΘΗΜΑ: ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ Η/Υ(Visual Basic)

Πρέσσες κοχλία. Κινηματική Δυνάμεις Έργο. Πρέσσες κοχλία. Γ.Βοσνιάκος-ΕΡΓΑΛΕΙΟΜΗΧΑΝΕΣ

Υπολογιστικά Συστήματα

Υπολογιστές Ι. Άδειες Χρήσης. Συναρτήσεις. Διδάσκοντες: Αν. Καθ. Δ. Παπαγεωργίου, Αν. Καθ. Ε. Λοιδωρίκης

Ηλεκτρικές Μηχανές ΙΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΙ

Μαθηματική Ανάλυση Ι

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 13: Ακτίνα Σύγκλισης, Αριθμητική Ολοκλήρωση, Ολοκλήρωση Κατά Παράγοντες. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Εισαγωγή στην Πληροφορική & τον Προγραμματισμό

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1 Ενότητα # 8: Αντίστροφος μετασχηματισμός Laplace Εφαρμογή σε απόκριση συστήματος: Σύστημα 1 ης τάξης

Κλασσική Θεωρία Ελέγχου

Γενική Φυσική. Ενότητα 1: Κινητική. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Μαθηματικών

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Μηχανική - Ρευστομηχανική

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 1: Συναρτήσεις και Γραφικές Παραστάσεις. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Ηλεκτρικές Μηχανές ΙΙ

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 12: Κριτήρια Σύγκλισης Σειρών. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ- ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΠΙΛΥΣΗΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Κλασσική Θεωρία Ελέγχου

Μαθηματική Ανάλυση ΙI

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 6: Εναλλασσόμενα Ρεύματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Διαδικαστικός Προγραμματισμός

Μαθηματική Ανάλυση ΙI

Προστασία Σ.Η.Ε. Ενότητα 3: Ηλεκτρονόμοι απόστασης. Νικόλαος Βοβός Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών

Εκμετάλλευση και Προστασία των Υπόγειων Υδατικών Πόρων

Μαθηματική Ανάλυση ΙI

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Τεχνικές Προγραμματισμού και Χρήση Λογισμικού Η/Υ στις Κατασκευές

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

Transcript:

Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Προγραμματισμός με Εφαρμογές στην Επιστήμη του Μηχανικού Ενότητα 3 (μέρος 1 ο ) Σιέττος Κωνσταντίνος

Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειτα σε άδειες χρήσης Crea%ve Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναγράφεται ρητώς.

Κίνηση στο Επίπεδο Το πρόβλημα: Κίνηση σωματιδίου στο επίπεδο x-y Άνυσμα θέσης Άνυσμα ταχύτητας ~ r + ( t) = x( t) xˆ y( t)yˆ ( t) = v ( t) xˆ v ( t)yˆ v~ + x y dr ~ Όπου v~ () t = () t dt Άνυσμα επιτάχυνσης dx dt v x = () t v y = ( t) = a xˆ a yˆ a~ + x y dy dt Όπου dv~ t a () t = = dt 2 () d r( t) ~ a () t dt 2 dv x x = dt 2 ( t) d x( t) = a () t dt 2 dv y y = = dt ( t) 2 d y( t) dt 2

Τροχιά υλικού σημείου στο επίπεδο Τι χρειάζεται για να υπολογισθεί για κάθε t: Οι αρχικές συνθήκες {x(t0),y(t0)} και {v_x(t0), v_y(t0)}

Τροχιά υλικού σημείου σε ομαλή κυκλική κίνηση Εδώ η θέση πάνω στον κύκλο υπoλογίζεται από την γωνία θ, Συναρτήσει της γωνιακής ταχύτητας ω Ηθ=0 ορίζεται από την θέση την χρονική στιγμή t=0 ~ r v ~ = 0 a ~ 2 ~ () t = ω r θ = tan 1 ( y y / x x ) 0 0

Τροχιά υλικού σημείου σε ομαλή κυκλική κίνηση: το πρόγραμμα Fortran Γράψτε ένα πρόγραμμα fortran που θα διαβάζει την γωνιακή επιτάχυνση ω τη ακτίνα του κύκλου R το κέντρο του κύκλου x0,y0 και τον τελικό χρόνο tf και θα τυπώνει σε ένα αρχείο τις τροχιές x(t), y(t), τις ταχύτητες vx, vy την τροχιά της γωνίας θ (χρησιμοποιήστε τις προηγούμενες σχέσεις) Επίσης θα διαβάζει το χρονικό διάστημα υπολογισμού tf καθώς και το χρόνο «δειγματοληψίας» dt. ηλαδή οι παραπάνω αναλυτικές σχέσεις θα υπολογίζονται στις χρονικές στιγμές 0, dt, 2*dt, 3*dt,. tf

Τροχιά υλικού σημείου σε ομαλή κυκλική κίνηση: το πρόγραμμα Fortran program main real x0,y0,vx,vy, t,dt,tf,pi,r,omega,theta parameter(pi=3.1415927) write(*,*) give omega read(*,*) omega write(*,*) give the radius R and the center of the circle (x0,y0) read(*,*) r,x0,y0 write(*,*) give the final time tf and the timestep dt read(*,*) tf,dt open(unit=1,file= cirlce.txt,status= unknown ) t=0 Do while (t.lt.tf) theta=omega*t x=x0+r*cos(theta) y=y0+rsin(theta) vx=-omega*r*sin(theta) vy=omega*r*cos(theta) theta=atan2(y-y0,x-x0) write(1,*) t,x,y,vx,vy,theta t=t+dt enddo close(1) end

Τροχιά υλικού σημείου σε ομαλή κυκλική κίνηση:απεικόνιση των δεδομένων gnuplot> plot circle.txt using 1:2 with lines title x(t) gnuplot> replot circle.txt using 1:3 with lines title y(t) Η εντολή replot βάζει την δεύτερη γραφική παράσταση στο ίδιο διάγραμμα με την πρώτη

To απλό εκκρεμές θ << 1 g θ = sin( θ ) L θ = ω θ << 1 L sin( θ ) ( θ ) x = y = L cos () t v y = () t v x = dy dt dx dt v x v y = = L θ cos L θ sin ( θ ( t) ) ( θ ( t) ) ω = g L sin ( θ ) Αναλυτική Λύση Μηδενική αρχική ταχύτητα θ<<1 : sin (θ) ~ θ ( t ) cos( t g / L ) θ = θ 0 ω T = 2π ( t ) = g Lθ sin( t g / L ) / 0 g / L

To απλό εκκρεμές: το πρόγραμμα Fortran Γράψτε ένα πρόγραμμα fortran που θα διαβάζει την αρχική Γωνία θο και το μήκος L τουεκκρεμούςκαιθατυπώνει σε ένα αρχείο τις τροχιές x(t), y(t), τις ταχύτητες vx, vy την τροχιά της γωνίας θο και την γωνιακή επιτάχυνση ω Οι μεταβλητές θα είναι σε μορφή σε array. (χρησιμοποιήστε τις προηγούμενες σχέσεις) Επίσης θα διαβάζει το χρονικό διάστημα υπολογισμού tf καθώς και το χρόνο «δειγματοληψίας» dt ηλαδή οι παραπάνω αναλυτικές σχέσεις θα υπολογίζονται στις χρονικές στιγμές 0, dt, 2*dt, 3*dt,. tf

To απλό εκκρεμές: το πρόγραμμα Fortran program main real x0,y0,vx,vy, t,dt,tf,pi,r,omega,theta Real theta(10000), omega(10000) parameter(g=9.81) write(*,*) give theta0 read(*,*) theta0 write(*,*) give L read(*,*) L write(*,*) give the final time tf and the $ timestep dt read(*,*) tf,dt end open(unit=1,file= pendulum.txt,status= unknown ) t=0 Ktimes=0 Do while (t.lt.tf) ktimes=ktimes+1 Theta(ktimes)=theta0*cos(t*sqrt(g/L)) Omega(ktimes)=-sqrt(g/L)*theta0*sin(t*sqrt(g/L)) X(ktimes)=L*sin(theta(ktimes) Y(ktimes)=-L*cos(theta(ktimes) Vx(ktimes)=.. Vy(ktimes)=.. write(1,*). t,x(ktimes),y(ktimes),vx(ktimes,vy(ktim es),theta(ktimes),omega(ktimes) t=t+dt enddo close(1)

Οι αναλυτικές σχέσεις Βολή Υλικού σημείου (χωρίς αντίσταση αέρα) x ( t) v t x = y 2 () t = v oy t ox ( t) vox 1 gt 2 v = v ( t) = v gt v y θ v ~ v x y v~ ~ = v i + x v y ~ j oy v ( ) ox = v( t = 0 ) cos θ v oy = v( t = 0 ) sin θ ( )

Βολή Υλικού Σημείου: το πρόγραμμα Fortran Γράψτε ένα πρόγραμμα fortran που θα διαβάζει την αρχική Γωνία θο και το μέτρο της ταχύτητας vo και θα τυπώνει σε ένα αρχείο: τις τροχιές x(t), y(t), τις ταχύτητες vx, vy (χρησιμοποιήστε τις προηγούμενες σχέσεις) Επίσης θα διαβάζει το χρονικό διάστημα υπολογισμού tf καθώς και το χρόνο «δειγματοληψίας» dt ηλαδή οι παραπάνω αναλυτικές σχέσεις θα υπολογίζονται στις χρονικές στιγμές 0, dt, 2*dt, 3*dt,. tf

Κίνηση στο Χώρο- Από 2D σε 3D To κωνικό εκκρεμές T cosθ = mg T x 2 sinθ = mω r r = L sinθ y = = r cosωt r sinωt z = L cosθ cosθ = r = sinθ = v x v y g 2 ω g 2 ω L sinθ cosθ 1 cos = rω cos = rω sin 2 θ ( ωt) ( ωt) v ~

Κίνηση στο Χώρο- Από 2D σε 3D To κωνικό εκκρεμές Spherical to rectangular x y z = rcos( θ ) = ρsin( φ)cos( θ) = rsin( θ ) = ρsin( φ)sin( θ) = ρcos( φ)

To κωνικό εκκρεμές: το πρόγραμμα Fortran Γράψτε ένα πρόγραμμα fortran που θα διαβάζει την αρχική το μήκος L του εκκρεμούς και την γωνιακή ταχύτητα ω και θα τυπώνει: σε ένα αρχείο τις τροχιές x(t), y(t), z(t) τις ταχύτητες vx, vy,vz (χρησιμοποιήστε τις προηγούμενες σχέσεις) Επίσης θα διαβάζει το χρονικό διάστημα υπολογισμού tf καθώς και το χρόνο «δειγματοληψίας» dt ηλαδή οι παραπάνω αναλυτικές σχέσεις θα υπολογίζονται στις χρονικές στιγμές 0, dt, 2*dt, 3*dt,. tf

To κωνικό εκκρεμές: το πρόγραμμα Fortran program main parameter(g=9.81) real omega,l,costheta,sintheta,r real tend,dt,t,x,y,z,vx,vy,vz write(*,*) 'give omega' read(*,*) omega write(*,*) 'give the length of pendulum' read(*,*) L write(*,*) 'give time interval and time sampling' read(*,*) tend,dt costheta=g/(l*omega**2) sintheta=sqrt(1-costheta**2) r=(g/omega**2)*(sintheta/costheta) z=-l*costheta vz=0 open(unit=1,file='conicalpendulum.txt',status=' unknown') t=0.0 do while (t.lt.tend) x=r*cos(omega*t) y=r*sin(omega*t) vx=r*omega*cos(omega*t) vy=-r*omega*sin(omega*t) write(1,*) t,x,y,z,vx,vy,vz t=t+dt enddo close(1) end

To κωνικό εκκρεμές: 3D αναπαράσταση gnuplot> splot conicalpendulum.txt using 2:3:4 with lines title r(t)

Kίνηση μετ εμποδίων Το 1-D κουτί v Στο Β x v -v x(t)=x0+v0 t v(t)=v0 στο (t, t + dt) x(t+dt)=x(t)+v(t) dt v(t+dt)=v(t)

Kίνηση μετ εμποδίων Το 1-D κουτί v Στο Β x v -v x(t)=x0+v0 t v(t)=v0 στο (t, t + dt) x(t+dt)=x(t)+v(t) dt v(t+dt)=v(t) Do while (t.lt.tf) x=x+v*dt t=t+dt If(x.lt.0.or.x.gt.L) v=-v enddo

Κίνηση σε 1- κουτί το πρόγραμμα Fortran Γράψτε ένα πρόγραμμα fortran που θα διαβάζει το μήκος L του κουτιού και τις αρχικές συνθήκες x0, v0, tf, dt Και θα τυπώνει σε ένα αρχείο τις τροχιές x(t) program main real L,x,v,x0,v0,tf,t,dt write(*,*) give L read(*,*) L write(*,*) give x0,v0 read(*,*) x0,v0 write(*,*) tf,dt read(*,*) tf,dt t=0 x=x0 v=v0 open(unit=1,file= 1dbox.txt, status= unknown ) Do while(t.lt.tf) write(1,*) t,x,v x=x+v*dt t=t+dt If (x.lt.0.or.x.gt.l) v=-v enddo close(1) end

Κίνηση σε 1- κουτί Σφάλματα στα όρια L=10, x0=0, v0=1.0, dt=0.01, tf=100 gnuplot> plot 1dbox.txt using 1:2 with lines title x(t) gnuplot> set xrange[90:90.002] Πως μπορούμε να βελτιώσουμε την ακρίβεια - Πιθανώς με την επιλογή dt <<1? x(t+dt)=x(t)+v(t) dt Θέστε το dt =1.E-07 και ξανατρέξτε το κώδικα

Κίνηση σε 1- κουτί Σφάλματα στα όρια Πως μπορούμε να βελτιώσουμε την ακρίβεια Άπό τον τύπο x(t)=x0+v(t) (t-t0) Αρκεί να αναστρέφουμε την ταχύτητα όταν x<a ή x<b και τότε Να θέτουμε t=t0 ηλαδή: Do while (t.lt.tf) x=x0+v0*(t-t0) if(x.lt.0.or.x.gt.l) then x0=x t0=t v0=-v0 endif t=t+dt enddo Εδώ δεν υπάρχει το Πρόβλημα με dt<<1

Ακριβήςχρόνοςκρούσης: Κίνηση σε 1- κουτί Ακριβής Λύση Th=(L-x)/v0, v0>0 Τh=x/abs(v0), v0<0 Program main real x,v,x0,v0,th,t0, write(*,*). read(*,*) L,x0,v0,tf,dt x=x0 v=v0 if (v0.gt.0) then t0=-x0/v0 x00=0 else t0=(l-x0)/v0 x00=l ή Τh=t0+L/abs(v0), t0=-x/v0, v0>0 t0=(l-x)/v0, v0<0 open(unit=1,file= 1d box.txt,status= unk nown ) t=0 do while (t.lt.tf) t=t+dt if (t.gt.t0+l/abs(v0)) v=-v t0=t0+l/abs(v0) If (v.gt.0.) then x00=0. else x00=l endif endif x=x00+v*(t-t0) Enddo Close(1) end

x(t)=x0+vx t y(t)=y0+vy t v(t)=v0 Kίνηση μετ εμποδίων στο (t, t + dt) Το 2-D κουτί x(t+dt)=x(t)+vx(t) dt y(t+dt)=y(t)+vy(t) dt vx(t+dt)=vx(t) vy(t+dt)=vy(t) Program main. x0,y0,lx,ly,v0x,v0y,tf,t0 i=0 Do while (t.lt.tf) i=i+1 t=t0+i*dt x=x+vx*dt y=y+vy*dt if(x.lt.0.or.x.gt.lx) then vx=-vx nx=nx+1 endif if(y.lt.0.or.y.gt.ly) then vy=-vy ny=ny+1 endif Enddo close(1) end

Kίνηση μετ εμποδίων Το 2-D κουτί: : To πρόγραμμα Fortran x(t+dt)=x(t)+vx(t) dt y(t+dt)=y(t)+vy(t) dt vx(t+dt)=vx(t) vy(t+dt)=vy(t) Lx Do while (t.lt.tf) x=x+v*dt t=t+dt If(x.lt.0.or.x.gt.L) v=-v enddo στο (t, t + dt) x(t)=x0+vx t y(t)=y0+vy t v(t)=v0 gnuplot> plot box2d" using 1:2 with lines title "x (t)" gnuplot> replot "box2d" using 1:3 with lines title "y (t)" gnuplot> plot "box2d" using 1:4 with lines title "vx(t)" gnuplot> replot "box2d" using 1:5 with lines title "vy(t)" gnuplot> plot "box2d" using 2:3 with lines title "x-y"

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικόυ έργου του διδάσκοντα Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα Ε.Μ.Π.» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικού πόρους.