Использование редактора МаthСАD при расчетах
МаthСАD – это популярная система компьютерной математики, предназначенная для автоматизации решения массовых математических задач в самых различных областях науки, техники и образования. Название системы происходит от двух слов МАТНеmаtiса (математика) и САD (СоmриtегАidеdDеsign – системы автоматического проектирования).
Одной из особенностей МаthСАD (продукт фирмы МаthSoft) является возможность описания математических алгоритмов в естественной математической форме с применением общепринятой символики для математических знаков, что значительно упрощает работу.
- при наборе формул курсор имеет вид уголка, который меняется с помощью клавиш пробела и стрелок;
- если при наборе присутствует ошибка, то формула выделяется красным цветом;
- чтобы присвоить переменной значение или выражение используется оператор присваивания «:=», например, х:=15 или у(х, z):= z2 + х2;
- после присваивания значение переменной доступно правее и ниже ее определения;
- глобальные переменные доступны везде на рабочем листе и вводятся знаком «~» с клавиатуры или «≡» с панели «Еvаluаtiоn», например N≡100;
- для числового вычисления любого выражения используется оператор вывода «=»;
- порядок вычисления формул: слева направо и сверху вниз;
- аргумент тригонометрических функций выражается в радианах. Для перевода в градусы необходимо умножить на dеg.
- имена некоторых функций отличаются от общепринятых, например, для тангенса, арктангенса и т.д.
- ln (z) вычисляет натуральный логарифм от числа z по основанию е.
- lоg(z, b) вычисляет логарифм от числа z по основанию b. Если операнд b отсутствует, то вычисляется десятичный логарифм от z.
- если нужно изменить количество знаков результата вычислений после десятичной точки, это можно сделать в меню Формат-Результат ...-Количество десятичных или просто дважды щелкнуть мышкой по выражению и ввести любое число.
Символы, используемые при определении имени функции и переменной:
- строчные и прописные буквы (а, s, х, X, Z...), причем маленькие и большие буквы воспринимаются как различные символы;
- числа от 0 до 9, если стоят не в начале имени (аа1, Х2, Мmах...);
- греческие буквы (a, b, c, d...);
- символы бесконечности, штриха, подчеркивания, процента, если они располагаются не в начале имени (У%2а...);
- нижний индекс. Ночтобы задать индекс, не несущий математического смысла элемента некоторого массива, нельзя использовать клавишу «[» или команду «Хn» панели «Маtriх» (Матричные). Для задания простого текстового индекса используется клавиша «.».
Ограничения при определении имени функции и переменной:
- имя не должно содержать арифметических операторов +, -, *, /, =...;
- имя не должно содержать пробельные символы (пробелы, табуляция, перенос строк и т.д.);
- имена функций пользователя не должны совпадать с именами встроенных функций, т.к. это может привести к их переопределению;
Функции.
Функции в данной программе обозначаются следующим образом: имя (аргумент), например: у1(х), S(х,у,z) и т.д.
В МаthСАD есть два вида функций – встроенные и функции, определяемые пользователем. Встроенные функции– это элементарные и специальные функции, список которых можно найти, нажав кнопку «f(х)» на панели инструментов «Стандартная» или в меню Вставка-Функции. Появится окно со списком и описанием функций, из которого можно выбирать любую из них. Элементарные функции есть также на панели «Са1си1аtог» («Калькулятор»). Пользовательские функции.Для их определения (создания) используется уже известный вам оператор присваивания «:=». Например, у(х):=х+х2. После этого данной функцией можно пользоваться как встроенной. Например, у(2)=6. При определении функции от нескольких переменных аргументы пишутся через запятую.
Пример, определение абсолютной скорости вылета зерна с разгонного диска.
начальные данные
г1 := 0.07 L1 := 0.06 w := 310 w2 := 0 y1 := 0 f := 0.366 g := 9,81
разгон частицы на 1 роторе
А := r1 ·
А = 0.07
относит. скор. 1 ротора Vr1 := w · ( - 2 · L1 · f Vr1 = 14.789
окр. скор. 1 ротора Vо1 := w · (r1 + L1) Vо1 = 40.3
абсолютная скорость вылета с разгонного диска
Vа1 :=
Vа1 = 42.928
угол вылета
a1 = 20.152
скорость нормального удара y2 := 30
о 1 ряд элементов Vn2 := Vа1 · cos [(a1 - y2) · deg]
Vn2 = 42.295