Главная Работы на конкурс Предметное образование Физико-математические дисциплины Научно-исследовательский проект «Метод бильярда. Решение задач»

Научно-исследовательский проект «Метод бильярда. Решение задач»

Автор: Турубарова Дарья Александровна

Место работы/учебы (аффилиация): ЧОУ-СОШ Перпектива, г.Армавир, Краснодарский край, 9 класс

Научный руководитель: Турубарова Светлана Александровна

Целью этого проекта является написание программы, строящей траекторию биллиардного шара в прямоугольной области, и исследование условий замкнутости и незамкнутости траекторий в зависимости от размеров биллиардного стола и угла удара.

Для выполнения исследования нужно было решить следующие задачи:

  • построить математическую модель нахождения траектории шара;
  • разработать алгоритм построения траектории шара;
  • написать программу, рисующую траектории;
  • изменяя начальные параметры (размеры стола и направление удара), сделать вывод об условиях замкнутости
    траектории;
  • сравнить полученные результаты с известными ранее.

В результате выполнения проекта была построена математическая модель движения шара, в частности, были наложены условия, упрощающие задачу: отсутствие трения, абсолютная упругость удара (угол падения равен углу отражения), отсутствие срединных лунок. Был разработан алгоритм построения траектории шара и реализован на языке PascalABC. В результате машинного эксперимента было установлено, что в случае целых сторон и рациональных угловых коэффициентов траектории будут замкнутыми. Если же траектории незамкнуты, то они постепенно закрашивают весь прямоугольник, что согласуется с известными результатами.

Основные выводы можно разбить на две группы: математические и связанные с программированием.

  1. Для решения задачи нахождения траектории биллиардного шара оказалось достаточным знать уравнение прямой и уметь решать системы линейных уравнений.
  2. Если угловой коэффициент линии удара пропорционален отношению сторон, то траектории будут замкнутыми, что согласуется с известным ранее результатом.
  3. Если угловой коэффициент линии удара не пропорционален отношению сторон, то траектории застилают весь стол. Это означает, что рано или поздно шар попадет в срединную лунку или столкнется с другим шаром, где бы он ни лежал.
  4. В силу того, что на экране конечное число пикселей, даже в случае рационального углового коэффициента наблюдался эффект незамкнутости траекторий.
  5. Метод математического бильярда может быть использован для решения задач на переливания.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Смотреть похожие работы

Исследовательский проект «Использование технологии Scratch для создания информационных материалов»

Цель исследования: Доказать, что предоставление информации в виде анимированных историй на основе Scratch является более информативным для школьников, чем на бумажных носителях. Задачи: Собрать и проанализировать теоретический материал по теме. Узнат…

Доклад к исследовательской работе «Разработка приложения для туристического агентства «Меридиан» на платформе Android»

Цель исследования — создание мобильного приложения для туристического агентства «Меридиан» на платформе Android. Это приложение должно помочь агентству привлекать клиентов, увеличивать продажи и поддерживать лояльность пользователей. Для достижения ц…

Исследовательский проект «Создание web-сайта»

Цель: создать свой сайт. Задачи: изучить способы создания web-сайтов; изучить основы HTML, CSS, JavaScript; создать сайт по дизайну. Актуальность. Создание сайтов очень актуально в наше время. Мы используем как интернет, так и сайты каждый день. Собс…

Научно-исследовательский проект «Создание Telegram-бота на Python»

Целью данной работы является не только разработка функционального бота, но и изучение принципов его работы, начиная от регистрации бота в Telegram и заканчивая его развертыванием на облачном сервере. В процессе работы будут рассмотрены ключевые аспек…

Проект «Неземные машины»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Цель: исследовать существующие «неземные машины»(планетоходы, луноходы); разработать действующую модель. Задачи: провести анализ литературы по теме; разработать концептуальную схему модели; определить и подобрать необходимые комплектующие; изготовить…

Исследовательский проект «Разработка программного приложения для распознавания лиц на языке Python»

Целью исследования является разработка программного приложения для распознавания лиц с использованием алгоритмов компьютерного зрения и нейронных сетей на языке Python. Задачи исследования Изучить принципы работы алгоритмов компьютерного зрения и про…

Мероприятие завершено