Click here to load reader

Informatica Pentru Prelucrarea Datelor Fizice

  • View
    3.800

  • Download
    14

Embed Size (px)

Text of Informatica Pentru Prelucrarea Datelor Fizice

Specializarea Forma de nvmnt ID - semestrul IFIZICINFORMATIC PENTRU PRELUCRAREA DATELOR FIZICEAnioara CONSTANTINESCUAdrian DAFINEI 2010Proiect cofinanat din Fondul Social European prin Programul Operaional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013Investete n oameni!Formarea profesional a cadrelor didacticedin nvmntul preuniversitarpentru noi oportuniti de dezvoltare n carierProgram de conversie profesional la nivel postuniversitar pentru cadrele didactice din nvmntul preuniversitar FIZIC INFORMATICA PENTRU PRELUCRAREA DATELOR FIZICE AnioaraAdrian CONSTANTINESCUDAFINEI 2010 2010 Acest manual a fost elaborat n cadrul"Proiectului pentru nvmntul Rural", proiect co-finanat de ctre Banca Mondial, Guvernul Romniei i comunitile locale. Nici o parte a acestei lucrri nu poate fi reprodus fr acordul scris al Ministerului Educaiei, Cercetrii, Tineretului i Sportului. ISBN 973-0-04084-2 Cuprins Proiectul pentru nvmntul Rurali Cuprins 1.ALGORITMI1 1.1.Obiectivele Unitii de nvare 1 - Algoritmi2 1.2.Algoritmi2 1.3.Caracteristicile algoritmilor3 1.4.Exemple de algoritmi3 1.4.1.Calculul mediei aritmetice anvalori numerice ix ,n i , 1 r3 1.4.2.Extragerea termenului cu valoarea cea mai maremaxx , dintr-un ir ix dat.4 1.4.3.Evaluarea valorii unui polinom pentru o valoare dat a variabilei x5 1.4.4.Ordonarea cresctoare a unui ir6 1.4.5.Algoritmul lui Euclid8 1.5.Test de autoevaluare 18 1.6.Rspunsuri la testul de autoevaluare 19 1.7.Termeni i expresii cheie. Formule cheie10 1.8.Lucrare de verificare11 1.9.Bibliografie12 2.SCHEME LOGICE13 2.1.Obiectivele Unitii de nvare 2 - Scheme logice14 2.2.Elementele grafice ale unei scheme logice14 2.3.Ciclu de instruciuni15 2.3.1.Ciclu cu numr cunoscut de pai15 2.3.2.Ciclu cu ieirea determinat de realizarea unei condiii16 2.4.Exemple de scheme logice17 2.4.1.Schem logic pentru algoritmul de calcul al mediei aritmetice a n valori numerice date17 2.4.2.Schema logic pentru algoritmul de calcul al valorii unui polinom18 2.4.3.Schem logic pentru algoritmul de ordonare19 2.5.Test de autoevaluare 120 2.6.Rspunsuri la testul de autoevaluare 121 2.7.Termeni i expresii cheie.21 2.8.Lucrare de verificare22 2.9.Bibliografie22 3.ELEMENTE DE LIMBAJ TURBO PASCAL23 3.1.Obiectivele Unitii de nvare 3 - Elemente de limbaj Turbo Pascal24 3.2.Editorul TP24 3.3.Structura unui program n TP27 3.4.Tipuri de date n TP27 3.5.Expresii, operatori, funcii intrinseci34 3.6.Test de autoevaluare 137 3.7.Rspunsuri la testul de autoevaluare 138 3.8.Termeni i expresii cheie.38 3.9.Lucrare de verificare39 3.10.Bibliografie39 Cuprins iiProiectul pentru nvmntul Rural 4.INSTRUCIUNI N TURBO PASCAL40 4.1.Obiectivele Unitii de nvare 4 Instruciuni n Turbo Pasca41 4.2.Instruciuni simple42 4.2.1.Instruciuni de atribuire42 4.2.2.Instruciuni de apelare a unei proceduri42 4.2.3.Instruciunea GOTO43 4.3.Instruciuni structurate43 4.3.1.Instruciunea compus43 4.3.2.Instruciuni condiionale44 4.3.3.Instruciuni repetitive46 4.4.Instruciunile de transfer de date: READ, READLN, WRITE, WRITELN48 4.4.1.Instruciunile READ, READLN48 4.4.2.Instruciunile WRITE, WRITELN49 4.4.3.Fiiere de date51 4.5.Test de autoevaluare 156 4.6.Rspunsuri la testul de autoevaluare 158 4.7.Lucrare de verificare61 4.8.Termeni i expresii cheie62 4.9.Bibliografie62 5.FUNCII I PROCEDURI N TURBO PASCAL63 5.1.Obiectivele Unitii de nvare 5 - Funcii i proceduri n Turbo Pascal64 5.2.Proceduri64 5.2.1.Variabile locale i globale65 5.2.2.Domeniul de valabilitate al obiectelor66 5.2.3.Parametri67 5.3.Funcii70 5.4.Parametri funcii i parametri proceduri72 5.5.Recursivitate74 5.6.Test de autoevaluare 176 5.7.Rspunsuri la testul de autoevaluare 177 5.8.Termeni i expresii cheie. Formule cheie79 5.9.Bibliografie79 5.10.Lucrare de verificare80 6.GRAFIC N TURBO PASCAL81 6.1.Obiectivele Unitii de nvare 6 Grafica n Turbo Pascal82 6.2.Unit-uri standard82 6.3.Unit-ul GRAPH83 6.3.1.Iniializarea modului grafic84 6.3.2.Tratamentul erorilor grafice85 6.3.3.Definirea ferestrelor n grafica TP85 6.3.4.Reprezentarea punctelor n grafica TP86 6.3.5.Reprezentarea liniilor- culori, stiluri i grosimi; deplasarea n fereastra grafic87 6.3.6.Reprezentarea cercului , a arcului de cerc, a elipsei , a sectorului de cerc. Umplerea suprafeelor nchise.88 6.3.7.Reprezentarea liniilor poligonale89 6.3.8.Scrierea grafic90 6.4.Test de autoevaluare 196 6.5.Rspunsuri la testul de autoevaluare 197 Cuprins Proiectul pentru nvmntul Ruraliii 6.6.Termeni i expresii cheie.98 6.7.Lucrare de verificare98 6.8.Bibliografie98 7.ALGORITMI COMPLECI99 7.1.Obiectivele Unitii de nvare 7 - Algoritmi compleci100 7.2.Sisteme de numeraie100 7.2.1.Conversia zecimal - binar101 7.2.2.Conversia binar-zecimal103 7.2.3.Conversia octal-binar104 7.2.4.Conversia binar-octal104 7.2.5.Conversia binar-hexazecimal i invers104 7.3.Test de autoevaluare 1105 7.4.Rezolvarea ecuaiilor algebrice106 7.4.1.Metoda njumtirii intervalului107 7.4.2.Metoda Newton-Raphson108 7.4.3.Metoda Birge-Vieta109 7.5.Rezolvarea sistemelor de ecuaii algebrice liniare111 7.5.1.Metoda Gauss-Seidel112 7.5.2.Metoda Gauss-Jordan114 7.6.Integrarea numeric115 7.6.1.Metoda trapezelor116 7.6.2.Metoda Simpson116 7.7.Integrarea numeric a ecuaiilor difereniale de ordin 1118 7.7.1.Metoda Runge-Kutta de ordin 4119 7.8.Metoda Monte Carlo121 7.8.1.Numere aleatoare124 7.8.2.Principiul fundamental al metodei Monte Carlo124 7.9.Test de autoevaluare 2129 7.10.Rspunsuri la testele de autoevaluare129 7.11.Termeni i expresii cheie. Formule cheie130 7.12.Lucrare de verificare131 7.13.Bibliografie132 8.PRELUCRAREA STATISTIC A DATELOR RXPERIMENTALE133 8.1.Obiectivele Unitii de nvare 8 Prelucrarea statistic a datelor experimentale134 8.2.Valoare medie, varian, abatere standard134 8.3.Propagarea erorilor137 8.4.Distribuii139 8.4.1.Distribuia binomial140 8.4.2.Distribuia Poisson142 8.4.3.Distribuia Gauss146 8.5.Metode de fit149 8.5.1.Metoda celor mai mici ptrate pentru o dreapt149 8.5.2.Metoda celor mai mici ptrate pentru un polinom de grad 3154 8.6.Test de autoevaluare159 8.7.Rspunsuri la testul de autoevaluare 1160 8.8.Termeni i expresii cheie. Formule cheie160 8.9.Lucrare de verificare162 8.10.Bibliografie162 Cuprins ivProiectul pentru nvmntul Rural 9.SIMULAREA UNUI EXPERIMENT DE FIZIC163 9.1.Obiectivele Unitii de nvare 9 Simularea unui experiment de fizic164 9.2.Experimentul Rutherford164 9.2.1.Tratarea mprtierii particulelor prin formalismul Lagrange168 9.3.Lucrare de verificare178 Bibliografie179 Introducere Proiectul pentru nvmntul Ruralv Introducere Vreisfiiprofesordefizicmembrualclubuluiselectalfizicienilor? Existunstandardalcerinelorpecaretrebuieslemplinetipentru asta.Trebuiemaialessfiicontientdevocaiadetiinintegratoarea fizicii.Fizicavreasexplicetotuldelanucleulagalaxiidar,totodat, trebuiesfoloseascaparatetiinificedintoatedomeniile.Nupoiface fizicfrsolidecunotinedematematicsauchimie.Nupoisnu ncerci s filozofezi asupra lumii. i nu poi s te apropii de fizica modern fr sprijinul informaticii. Cursulpecaretocmaiainceputs-lcitetireprezintmodulul fundamental M1.2. din primul tu semestru de pregtire. Timpul alocat prin programstudiuluilaacestmodulestededouorepentrucursidou orepentrupregtireapracticdelaborator.Examinareadelasfritul semestrului este scris i ea acoper 70% din aprecierea final. Cadena cu care vei rspunde la temele pe care i le propun unitile de nvare i corectitudineaacestorrspunsuri,ntreagataactivitatede-alungul semestrului vor acoperi alte 30% din aprecierea final. La sfritul fiecrei uniti de nvare vei gsi un test de verificare. Tema care i se propune nuarerspunsnaceastcarte.Nuarenicimcarsugestiiderspuns. Va trebui s rezolvi problemele propuse. Fiecare lucrare de verificare este punctatmaximalcu10puncte.Puncteleobinutepentrurezolvarea problemelordinlucrriledeverificarereprezintprincipalulcriteriupentru apreciereadincursulsemestrului.Vafideasemeneaapreciatdetutore capacitateademonstrat(nntlniriledirecte)dearezolvacuuurin probleme de programare.Absolvirea modulului i aduce 8 credite. Aceast carte i propune s te familiarizeze cu un minim de cunotine de informaticnecesarprelucrriidatelorexperimentale,simulriiunor experimentedefiziciprezentriirezultatelorntr-oformcorecti atractiv. Presupunem un minim de cunotine n folosirea unui calculator electronic (ctevacomenziDOS,editaresimpldefiiere)iuncompilatorTP implementat pe calculatorul cu care lucrezi. Sigur ai construit n copilrie vaporae din hrtie. tii ce important este s faci toate ndoiturile n ordineperfect. S nu uiinimic. S desfaci hrtia exactcttrebuiecasobiiunobiecttridimensionaldrgudintr-ofoaie oarecare de hrtie. nelegidecicpentruoricelucrareainevoiedeunplanbun,cares prevad ceea ce se va ntmpla la un moment dat i c trebuie s fixezi Introducere viProiectul pentru nvmntul Rural foartebinesuccesiuneaoperaiilorpecareurmeazslemplineti.Tot astfelPentrurezolvareaproblemelordefizic,ngeneraldecalcul numeric, e necesar s cunoti: datele de la care porneti (input) rezultatul sau rezultatele la care vrei s ajungi (output) algoritmul ce te duce de la input la output Dac pentru rezolvarea problemei vrei s fi asistat de calculator, va trebui s cunoti i un limbaj de programare Estefoarteimportantcafiecaredinlucruriledemaisuss-ifiefoarte clare. Dacprimeledousuntdestuldeuordefixat,algoritmulilimbajulde programaresuntnsmaidificildensuit.Pentrurezolvareaaceleiai probleme pot exista algoritmi diferii i ntotdeauna este necesar un studiu pentru a vedea care algoritm se potrivete cel mai bine problemei tale. Pentruaaveaoimagineclaraalgoritmului(adicsuccesiuneade operaiielementarececonducdelainputlaoutput)ebinesfolosetio schem logic pentru reprezentarea lui. i va fi cu siguran mult mai uor s traduci apoi aceast schem logic ntr-un limbaj de programare. Programulsurs(programulscrisnlimbajuldeprogramarepecarel cunotiipentrucaredispuideuncompilatorpecalculatorulpecare lucrezi)trebuiecompilat.Calculatorulncearcprinaceastoperaies neleagceiseceresfac.Dacfelulncareaufos

Search related