lfm}{ TfrmGalileo }// создание основной формыprocedureTfrmGalileo. FormCreate (Sender:TObject);beginimgAnim.Width:=W;imgAnim.Height:=H;ResetModel;end;// переинициализация моделиprocedureTfrmGalileo. ResetModel;beginClearCanvas;SetParams;ShowParams;SetTrough;SetBall (0,0);end;// очистка графического окнаprocedureTfrmGalileo. ClearCanvas;beginwithimgAnim.CanvasdobeginPen.Color:=clBlack;Brush.Color:=clWhite;Rectangle (0,0,W, H);end;end;// установка параметровprocedureTfrmGalileo. SetParams;beginedtAngle.Text:=IntToStr (U);alpha:=U*Pi/180;a:=(5/7)*g*sin (alpha);edtLength.Text:=IntToStr (L);vHeigth:=L*sin (alpha);vWidth:=L*cos (alpha);vTop:=H-d-integer (round (vHeigth));vRight:=d+round (vWidth);edtRadius.Text:=IntToStr®;vVolume:=(4/3)*Pi*intpower (R, 3);M:=Max (M, round (0.2*vVolume/100)*100);M:=Min (M, round (20*vVolume/100)*100);M:=Min (M, 30 000);edtMass.Text:=IntToStr (M);vDensity:=M/vVolume;end;// процедуры считывания данных из полей редактированияprocedureTfrmGalileo. edtLengthChanged (Sender:TObject);beginL:=StrToIntDef (edtLength.Text, L);ResetModel;end;procedureTfrmGalileo.edtAngleChanged (Sender:TObject);beginU:=StrToIntDef (edtAngle.Text, U);ResetModel;end;procedureTfrmGalileo.edtMassChanged (Sender:TObject);beginM:=StrToIntDef (edtMass.Text, M);ResetModel;end;procedureTfrmGalileo.edtRadiusChanged (Sender:TObject);beginR:=StrToIntDef (edtRadius.Text, R);ResetModel;end;// вывод параметров в поля редактированияprocedureTfrmGalileo. ShowParams;beginedtHeight.Text:=FormatFloat ('0.00', vHeigth);edtVolume.Text:=FormatFloat ('0.0', vVolume);edtDensity.Text:=FormatFloat ('0.000', vDensity);edtAcceleration.Text:=FormatFloat ('0.00', a);end;// отрисовка желобаprocedureTfrmGalileo. SetTrough;varPoints:arrayofTPoint;beginSetLength (Points, 3);Points[0]: =Point (d, H-d);Points[1]:=Point (d, vTop);Points[2]:=Point (vRight, H-d);withimgAnim.CanvasdobeginPen.Color:=clGray;Pen.Width:=pw;Brush.Color:=clWhite;Polygon (Points);end;end;// отрисовка текущего положения шараprocedureTfrmGalileo. SetBall (dx, dy: integer);beginwithimgAnim.CanvasdobeginPen.Color:=clPurple;Pen.Width:=1;Brush.Color:=clPurple;Ellipse (d+dx-R, vTop+dy-2*R, d+dx+R, vTop+dy);end;end;// запуск анимационной моделиprocedureTfrmGalileo. btnStartClick (Sender:TObject);begint:=0;v:=0;s:=0;frmGraphs.Series0.Clear;frmGraphs.Series1.Clear;frmGraphs.Series2.Clear;tmrAnim.Enabled:=True;end;// анимация, построение графиковprocedureTfrmGalileo. tmrAnimTimer (Sender:TObject);begint:=t+0.1;v:=a*t;s:=a*t*t/2;ifs>=LthenbegintmrAnim.Enabled:=False;s:=L;t:=sqrt (2*s/a);v:=a*t;end;edtTime.Text:=FormatFloat ('0.00', t);edtSpeed.Text:=FormatFloat ('0.00', v);edtDistance.Text:=FormatFloat ('0.00', s);frmGraphs.Series0.AddXY (t, s);frmGraphs.Series1.AddXY (t, v);frmGraphs.Series2.AddXY (t, a);ClearCanvas;SetTrough;SetBall (round (s*cos (alpha)), round (s*sin (alpha)));end;// открытие/закрытие окна с графикамиprocedureTfrmGalileo. btnGraphsClick (Sender:TObject);beginiffrmGraphs.Visible=TruethenfrmGraphs.Visible:=FalseelsefrmGraphs.Visible:=True;end;end.
6.3 Вспомогательный графический модуль Graphs. pasunitGraphs;{$mode objfpc}{$H+}interfaceusesClasses, SysUtils, FileUtil, TAGraph, TASeries, Forms, Controls, Graphics, Dialogs, ExtCtrls;type{ TfrmGraphs }TfrmGraphs=class (TForm)chtGraphs:TChart;rgrGraphType:TRadioGroup;Series0:TLineSeries;Series1:TLineSeries;Series2:TLineSeries;procedurergrGraphTypeChanged (Sender:TObject);end;varfrmGraphs:TfrmGraphs;implementation{$R *.lfm}{ TfrmGraphs }// процедура выбора типа графикаprocedureTfrmGraphs. rgrGraphTypeChanged (Sender:TObject);beginSeries0.Active:=False;Series1.Active:=False;Series2.Active:=False;casergrGraphType.ItemIndexof0:beginchtGraphs.LeftAxis.Title.Caption:= 'Расстояние, см';Series0.Active:=True;end;1:beginchtGraphs.LeftAxis.Title.Caption:= 'Скорость, см/с';Series1.Active:=True;end;2:beginchtGraphs.LeftAxis.Title.Caption:= 'Ускорение, см/с²';Series2.Active:=True;end;end;end;end.Заключение
В данной работе ставилась цель построения и исследования опытной модели «Желоб Галилея» с помощью средств компьютерного моделирования. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: — знакомство с языком ObjectPascalи средой разработки Lazarus;- разработка компьютерной модели «Желоб Галилея»; - получение и изучение результатов моделирования. В качестве среды разработки была выбрана Lazarus — свободная среда разработки программного обеспечения на языке ObjectPascal для компилятора FreePascal, интегрированная среда разработкикоторой предоставляет возможность кроссплатформенной разработки приложений в Delphi-подобном окружении. Lazarusпозволяет достаточно несложно переносить Delphi-программы с графическим интерфейсом в различные операционные системы: Linux, FreeBSD, MacOSX, MicrosoftWindows, Android, что может быть использовано для быстрого развертывания созданных программных средств на различные платформы. В результате был получен готовый программный продукт, позволяющий осуществлять изучение модели «Желоб Галилея» с помощью средств компьютерного моделирования. Модель позволяет задавать такие параметры, как длина желоба, угол наклона желоба, масса и радиус шара. Вычисляемыми параметрами являются высота желоба, объем и плотность шара, а также ускорение шара, которое является постоянным в рамках данной модели. В процессе моделирования строится анимационная модель опыта «Желоб Галилея» и определяются положение и скорость шара для последовательных моментов времени. По полученным данным затем строятся графики зависимости проходимого расстояния, скорости и ускорения шара от времени. Рассчитывается полное время, необходимое для прохождения шаром всей длины желоба, и скорость шара в конце пути. Разработанная программа может использоваться для изучения материалов по теме «Прямолинейное равноускоренное движение» на уроках и факультативных занятиях по физики. Список использованной литературы1. Вендров, А.М. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем / А. М. Вендров — М.: Финансы и статистика, 1998. — 176 с.
2. Данилин, А. Архитектура и стратегия. «Инь» и «янь» информационных технологий/ А. Данилин, А. Слюсаренко. — М.: Интеренет-Ун-т-информ.
Технологий. — 2005. — 504 с.
3. Информатика: Учебник. / Под ред. Н. В. Макаровой. — М.: Финансы и статистика, 2007. — 768 с.
4. Кантор, М. Управление программными проектами. Практическое руководство по разработке успешного программного обеспечения / М. Кантор. — М.: Вильямс, 2002.
5. Котляров, В. П. Основы тестирования программного обеспечения Интернет-университет информационных технологий / В. П. Котляров. — ИНТУИТ.ру, 2006.
6. Международный стандарт ISO 9001−94. Системы качества. Модель обеспечения качества при проектировании, разработке, производстве, монтаже и обслуживании. — М.: ИПК, Изд. стандартов, 1996. — 19 с.
7. Проектирование информационных систем: курс лекций: учебное пособие для студентов ВУЗов / В. И. Геркулов, Г. Н. Денищенко, Н. Л. Коровкина. — М.: Интеренет-Ун-т-информ. Технологий. 2005. — 304 с.
8. Скопин, И. Н. Основы менеджмента программных проектов / И. Н. Скопин. — М.: Интеренет-Ун-т-информ. Технологий. 2004. — 336 с.
9. Терехов, А. Н. Технология программирования. Интернет-университет информационных технологий / А. Н. Терехов. — М.: Интеренет-Ун-т-информ. Технологий. — 2007. — 152 с.
10. Фатрелл, Р. Управление программными проектами: достижение оптимального качества при минимуме затрат/ Р. Фатрелл, Д. Шафер, Л. Шафер. — М.: Вильямс, 2003.
11. LazarusTutorial [Электронный ресурс] // Lazaruswiki. — Режим доступа:
http://wiki.freepascal.org/Lazarus_Tutorial/ru
