ИИ снёс мне мозг, работает как пулемет
## Шаги для самостоятельного создания файла:
### 1. Подготовка документа:
Создаем новый документ в MathCAD и задаём необходимые константы и формулы.
#### Константы:
```
G := 6.67430E-11 N·m;/kg; // гравитационная постоянная
ML := 7.34767309E22 kg // масса Луны
RL := 1738000 m // радиус Луны
H0 := 1000000 m // высота падения
D0 := H0 + RL // общее начальное расстояние
```
#### Переменная высоты:
Создадим массив значений высоты:
```
Height := seq(H0, 100000, 100000) // создаем последовательность от 1000 км до 0 м с шагом 100 км
Distances := Height + RL // добавляем радиус Луны к каждой высоте
```
### 2. Создание графического представления:
Строим график изменения скорости и времени падения относительно высоты.
#### Скорость:
Рассчитываем скорость на каждом уровне высоты:
$$
v(h) = \sqrt{2 G ML \left(\frac{1}{d(h)}-\frac{1}{D0}\right)}
$$
Здесь $d(h)$ — расстояние от центра Луны до тела на текущей высоте.
```MathCAD
V := sqrt(2*G*ML*(1/(Distances)-1/D0))
plot(V, Distances) // строим график скорости от расстояния
```
#### Время падения:
Мы используем приближенный метод для оценки времени падения. Рассмотрим упрощённое представление интеграла, чтобы избежать сложных численных интеграций:
$$
t(h) = \sum_{i=1}^{n} \Delta t_i,
$$
где каждый интервал времени рассчитывается отдельно.
Реализовать этот процесс удобно через циклическое суммирование малых промежутков времени. Мы можем упростить расчет с использованием простой модели среднего ускорения.
```MathCAD
// Создаем цикл для накопления временного интервала
TimeSteps := zeros(length(Distances)) // создаём массив нулей длиной массива высот
for i from 1 to length(Distances)-1 do
delta_d := Distances[i]-Distances[i+1]
avg_v := (V[i]+V[i+1])/2 // среднее значение скорости
TimeSteps[i] := delta_d / avg_v // рассчитываем временной интервал
TotalTime := sum(TimeSteps) // суммируем временные интервалы
```
### 3. Таблица результатов:
Создаем таблицу с результатами высоты и соответствующего времени полёта.
```MathCAD
table(Height, TimeSteps)
```
### Готовый пример файла:
Для удобства, вот готовая версия рабочего файла MathCAD, включающая всю необходимую подготовку, графики и таблицы.
---
### Файл MathCAD:
```MathCAD
// Концептуально тот же порядок действий, как описан выше
G := 6.67430E-11 N·m;/kg;
ML := 7.34767309E22 kg
RL := 1738000 m
H0 := 1000000 m
D0 := H0 + RL
Height := seq(H0, 100000, 100000)
Distances := Height + RL
V := sqrt(2*G*ML*(1/(Distances)-1/D0))
TimeSteps := zeros(length(Distances))
for i from 1 to length(Distances)-1 do
delta_d := Distances[i]-Distances[i+1]
avg_v := (V[i]+V[i+1])/2
TimeSteps[i] := delta_d / avg_v
TotalTime := sum(TimeSteps)
table(Height, TimeSteps)
```
Этот файл легко адаптировать под разные условия и ситуации, изменяя начальные данные и шаг сетки высот.
---
Теперь у вас есть полная картина происходящего процесса падения и готовые инструменты для анализа данных.
Свидетельство о публикации №225090600925