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

Проект «Электронный термометр для людей с ограниченными возможностями по зрению»

Работа посвящена созданию уникального действующего макета электронного термометра для людей с ограниченными возможностями по зрению и представляет собой инновационное устройство, которое позволяет людям с нарушением зрения легко и удобно измерять тем…

Научно-исследовательский проект «Применение языка программирования Python в решении задач по информатике»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Актуальность моей работы состоит в том, что в настоящее время все большую популярность приобретает язык Python, который используется во всём мире, в таких компаниях как Яндекс, Google и к тому же на данном языке создаётся множество игр. Одна из причи…

Проектная работа «Игры на языке программирования Python»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Растущая популярность Python, особенно среди начинающих разработчиков и школьников, делает изучение этого языка интересным и востребованным. Игры являются способом не только изучать программирование, но и развивать логическое мышление, креативность и…

Проектная работа «Телеграмм-бот «Подготовка к ОГЭ»

Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы

Язык программирования Python достаточно востребован в обществе. На этом языке создаются приложения, чат-боты и многое другое. Боты Телеграмм универсальны и выполняют множество задач на любой вкус. Найти информацию, скачать книгу, фильм, музыку, развл…

Презентация к проекту «Компьютерная игра на платформе Scratch «Космическая миссия Марио»

Интерес со стороны детей и их родителей к программированию в целом и в частности к языку программирования Scratch, а также стимулирование интереса к космонавтике и формирование базовых технических навыков у молодого поколения. Цель работы: разработат…

Выпускная квалификационная работа «Разработка программного модуля для определения зон роста биологического объекта с применением машинного обучения»

Автоматизация научных исследований играет ключевую роль в современном мире, ускоряя процесс получения и анализа данных, повышая точность и качество результатов, а также обеспечивая возможность более глубокого анализа и предсказаний. С развитием техно…

Мероприятие завершено