Лабораторная работа № 6 "Расчеты физических процессов"

Порядок выполнения работы:

Задание 1

"Динамика и распространение электромагнитных волн"

1. Запустить Мiсrоsоft Ехсеl 2007.

2. Листу новой рабочей книги присвоить название "Динамика волн".

3. Рассчитать фазовую скорость распространения ЭМ волн в различных д/э средах (вакууме, слюде и янтаре). Формулы для расчета величин:

	(1)
	(2)
	(3)
	(4)
	(5)
скорость света	(6)
	(7)
	(8)
	(9)
	(10)
	(11)

4. Изучить структуру таблиц задания 1.

5. Вставить в таблицу п. 1 заголовки столбцов и строк. Для вставки символов на ленте выбрать вкладку "Вставка", диалоговое окно "Текст", кнопку "Символ", шрифт - Symbol.

6. Для вставки в текст верхних и нижних индексов необходимо выделить нужный символ и правой кнопкой мыши вызвать контекстное меню, затем диалоговое окно "Формат ячеек" (вкладка "Шрифт", видоизменение - подстрочный или надстрочный).

7. Ввести с клавиатуры значения  и  для вакуума, слюды и янтаря.

	вакуум	слюда	янтарь
	1	3	10
	1	1	1




Uф,м/с

8. Заполнить таблицу п. 1 значениями ₀ и ₀ по приведенным формулам для слюды. Для вставки в формулы числа  необходимо выбрать стандартную математическую функцию "ПИ" (на ленте вкладка "Формулы", диалоговое окно "Библиотека функций", кнопка "Математические", функция "ПИ").

Пример из строки формул для расчета ₀: =СТЕПЕНЬ(10;-9)/(36*ПИ())

Пример из строки формул для расчета ₀:=СТЕПЕНЬ(10;-7)*4*ПИ()

9. Скопировать формулы расчета ₀ и ₀ в ячейки для вакуума и янтаря.

10. Присвоить константам ₀ и ₀ собственные имена e0 и m0. Порядок действий подробно описан в лабораторной работе № 4 (задание 2, п. 2).

11. Рассчитать значения _ и _ . Для вставки собственного имени в строке формул или диалоговом окне функции необходимо выбрать на ленте вкладку "Формулы", диалоговое окно "Определенные имена", нажать кнопку "Использовать в формуле" и выбрать нужное имя из раскрывающегося списка.

Пример из строки формул для расчета _:=C5*e0

Пример из строки формул для расчета _:=C6*m0

12. Скопировать формулы расчета _ и _ в ячейки для вакуума и янтаря.

13. Получить значения фазовой скорости распространения ЭМ волн U_ф для слюды.

Пример из строки формул для расчета U_ф:=1/(КОРЕНЬ(C9*C10))

14. Скопировать формулы расчета U_ф в ячейки для вакуума и янтаря.

15. Рассчитать по формуле и ввести в таблицу п. 2 значение n для слюды.

Пример из строки формул для расчета n: =(3*СТЕПЕНЬ(10;8))/C11

16. Скопировать формулу для расчета n в ячейки для вакуума и янтаря.

17. Заполнить первую таблицу п. 3 значениями частоты f с помощью автозаполнения от 30 до 3Е+10. Для этого необходимо:

• ввести число 30 в первую ячейку столбца f.

• выделить мышкой весь диапазон заполнения, обязательно захватив и введенное число 30.

• выбрать на ленте вкладку "Главная", диалоговое окно "Редактирование", кнопку "Заполнить", опцию "Прогрессия"

• выполнить заполнение с шагом 10, прогрессия "Геометрическая", заполнение по столбцам

18. Вследствие получения чисел большого порядка, тип данных последних значений f необходимо изменить с числового на экспоненциальный, вызвав контекстное меню правой кнопкой мыши (команда "Формат ячеек") и выбрав вкладку "Число", тип данных - экспоненциальный, число десятичных знаков - 2.

19. Заполнить первую таблицу п. 3 значениями длины волны  по вышеприведенной формуле.

Пример из строки формул для расчета : =(3*СТЕПЕНЬ(10;8))/A18

20. Заполнить вторую таблицу п. 3 значениями длины волны  с помощью автозаполнения от 5 до 5000000000. Для этого необходимо:

• ввести число 5 в первую ячейку столбца .

• выделить мышкой весь диапазон заполнения, обязательно захватив и введенное число 5.

• выбрать на ленте вкладку "Главная", диалоговое окно "Редактирование", кнопку "Заполнить", опцию "Прогрессия"

• выполнить заполнение с шагом 10, прогрессия "Геометрическая", заполнение по столбцам

21. Заполнить вторую таблицу п. 3 значениями частоты f по вышеприведенной формуле.

Пример из строки формул для расчета f: =(3*СТЕПЕНЬ(10;8))/D18

22. Вследствие получения чисел большого порядка, тип данных последних значений f необходимо изменить с числового на экспоненциальный, вызвав контекстное меню правой кнопкой мыши (команда "Формат ячеек") и выбрав вкладку "Число", тип данных - экспоненциальный, число десятичных знаков - 2.

23. Заполнить первую таблицу п. 4 данными, введенными с клавиатуры, для ,  и  ( = 6;  = 1;  = 57 000 000). Величину  целесообразно отформатировать по экспоненциальному формату (= 57 000 000 = 5,7E+07), вызвав контекстное меню правой кнопкой мыши (команда "Формат ячеек") и выбрав вкладку "Число", тип данных - экспоненциальный, число десятичных знаков - 1.

24. Заполнить первую таблицу п. 4 значениями для ₀, ₀, _α, _α по соответствующим формулам. Целесообразно использовать копирование и перенос формул (команды "Копировать" и "Вставить"), уже полученных в п. 1.

25. Для вставки собственного имени ячейки в строке формул или окне функции необходимо выбрать на ленте вкладку "Формулы", диалоговое окно "Определенные имена", нажать кнопку "Использовать в формуле" и выбрать нужное имя из раскрывающегося списка.

26. Заполнить вторую таблицу п. 4 значениями частоты f с помощью автозаполнения значениями геометрической прогрессии от 1 до 1Е+12.

27. Заполнить вторую таблицу п. 4 значениями , полученными по соответствующей формуле. Значения  вычислить с помощью математической функции ПИ, выбрав ее из раскрывающегося списка функций (или на ленте вкладка "Формулы", диалоговое окно "Библиотека функций", кнопка "Математические", функция "ПИ"). Если в раскрывающемся списке функции ПИ нет, то нужно выбрать "Другие функции", в мастере функций категорию "Математические", функция "ПИ".

Пример из строки формул: =2*ПИ()*D31

28. Заполнить вторую таблицу п. 4 значениями k, полученными по формуле с использованием абсолютной адресации (вставка знака $ с клавиатуры или с помощью нажатия клавиши F4).

Пример из строки формул:

=E31*КОРЕНЬ($B$34*$B$35)*СТЕПЕНЬ(1+($B$36/(E31*$B$34))^2;1/4)

29. Заполнить вторую таблицу п. 4 значениями функции , полученными по формуле. Для перевода радианов в градусы использовать математическую функцию "ГРАДУСЫ" (на ленте вкладка "Формулы", диалоговое окно "Библиотека функций", кнопка "Математические", функция "ГРАДУСЫ").

Пример из строки формул:

=ГРАДУСЫ((1/2)*ATAN($B$36/(E31*$B$34)))

30. Построить и отформатировать график функции . Образец:

31. Отформатировать все таблицы задания 1.

32. Сохранить работу. Просмотреть и проверить результаты работы.

Задание 2

"Расчет параметров, характеризующих распространение ЭМ волн в морской воде"

1. Чистому листу рабочей книги присвоить название "Расчет параметров".

2. Рассчитать параметры распространения ЭМ волн для морской воды. Формулы для расчета величин:

	(1)
	(2)
	(3)
	(4)
	(5)
	(6)
скорость света	(7)
	(8)
	(9)
	(10)
	(11)
	(12)
	(13)
	(14)
	(15)

3. Изучить структуру таблиц задания 2.

4. С помощью копирования (в контекстном меню команды "Копировать" и "Вставить") перенесите заполненную первую таблицу п. 4 задания 1.

5. Измените во вставленной таблице значения величин  и  ( = 80;  = 4).

6. Проверьте правильность изменения в таблице расчетных величин по формулам:

	80
	1
	8,8419E-12
	1,2566E-06
	7,0736E-10
	1,2566E-06
См/м	4,0000E+00

7. Вставить в таблицу заголовки столбцов и строк. Целесообразно применять копирование одинаковых символов из таблиц задания 1.

8. Для объединения ячеек необходимо выделить ячейки, вызвать контекстное меню правой кнопкой мыши (команда "Формат ячеек"), выбрать вкладку "Выравнивание" и включить отображение "Объединение ячеек".

9. Заполнить таблицу значениями частоты f с помощью автозаполнения значениями геометрической прогрессии от 10 до 1.00Е+12. Для этого необходимо:

• ввести число 10 в первую ячейку строки со значениями f.

• выделить мышкой весь диапазон заполнения, обязательно захватив и введенное число 10.

• выбрать на ленте вкладку "Главная", диалоговое окно "Редактирование", кнопку "Заполнить", опцию "Прогрессия"

• выполнить заполнение с шагом 10, прогрессия "Геометрическая", заполнение по строкам

10. Рассчитать значение  по соответствующей формуле для f=10. Целесообразно применить копирование формулы из второй таблицы п. 4 задания 1, изменив затем в строке формул адрес ячейки со значением f. Значения  вычислить с помощью математической функции ПИ, выбрав ее из раскрывающегося списка функций (или на ленте вкладка "Формулы", диалоговое окно "Библиотека функций", кнопка "Математические", функция "ПИ"). Если в раскрывающемся списке функции ПИ нет, то нужно выбрать "Другие функции", в мастере функций категорию "Математические", функция "ПИ".

11. Распространить формулу по всей строке.

Пример из строки формул: =2*ПИ()*B37

12. Рассчитать значение tgпо соответствующей формуле для f=10 с использованием абсолютной адресации (вставка знака $ с клавиатуры или с помощью нажатия клавиши F4) и распространить формулу по всей строке. Для вставки собственного имени ячейки в строке формул или окне функции необходимо выбрать на ленте вкладку "Формулы", диалоговое окно "Определенные имена", нажать кнопку "Использовать в формуле" и выбрать нужное имя из раскрывающегося списка.

Пример из строки формул: =$L$5/(F31*$L$3*e0)

13. Рассчитать значение по соответствующей формуле для f=10 с использованием абсолютной адресации и вставки собственных имен e0 и m0.

Пример из строки формул:

=F31*КОРЕНЬ($L$3*e0*1*m0)*СТЕПЕНЬ(1+F32^2;1/4)

14. Распространить формулу по всей строке.

15. Рассчитать значение функции по соответствующей формуле для f=10 с использованием абсолютной адресации, вставки собственного имени e0 и распространить формулу по всей строке. Для перевода радианов в градусы использовать математическую функцию "ГРАДУСЫ" (на ленте вкладка "Формулы", диалоговое окно "Библиотека функций", кнопка "Математические", функция "ГРАДУСЫ").

Пример из строки формул: =ГРАДУСЫ((1/2)*ATAN($L$5/(F31*$L$3*e0)))

16. Рассчитать значение _по соответствующей формуле для f=10 с использованием абсолютной адресации и вставки собственных имен e0 и m0.

17. Распространить формулу по всей строке.

Пример из строки формул:

=СТЕПЕНЬ((1*m0)^2/(($G$8*e0)^2*(1+B39^2));1/4)

18. Рассчитать значение по соответствующей формуле для f=10. Для перевода градусов в радианы использовать математическую функцию "РАДИАНЫ" (на ленте вкладка "Формулы", диалоговое окно "Библиотека функций", кнопка "Математические", функция "РАДИАНЫ").

19. Распространить формулу по всей строке.

Пример из строки формул: =B40*SIN(РАДИАНЫ(B41))

20. Рассчитать значение по соответствующей формуле для f=10. Для перевода градусов в радианы использовать математическую функцию "РАДИАНЫ" (на ленте вкладка "Формулы", диалоговое окно "Библиотека функций", кнопка "Математические", функция "РАДИАНЫ").

21. Распространить формулу по всей строке.

Пример из строки формул: =B40*COS(РАДИАНЫ(B41))

22. Рассчитать значение V_фпо соответствующей формуле для f=10 и распространить формулу по всей строке.

Пример из строки формул: =B38/B44

23. Рассчитать значение _по соответствующей формуле для f=10 и распространить формулу по всей строке.

Пример из строки формул: =B45/B37

24. Рассчитать значение e^по соответствующей формуле для f=10 и распространить формулу по всей строке (на ленте вкладка "Формулы", диалоговое окно "Библиотека функций", кнопка "Математические", функция "EXP").

Пример из строки формул: =EXP(B43*B46)

25. Аналогично рассчитать значение e^по соответствующей формуле для f=10. Для этого необходимо перенести ее из предыдущей строки таблицы (п. 21) методом копирования и изменить, а затем распространить формулу по всей строке.

Пример из строки формул: =EXP(B43)

26. Построить и отформатировать график функции (). Образец:

27. Отформатировать таблицы задания 2.

28. Сохранить работу. Просмотреть и проверить результаты работы.