Байланысты: lapchik mp i dr metodika prepodavaniia informatiki
Д иск ретизация — это разбиение области решения задачи на конечное
число промежутков. В пределах каждого такого промежутка допус
кается некоторое упрощенное поведение исследуемого объекта. При
расчете движения пружинного маятника время движения разби
вается на конечные шаги
At, в пределах каждого из которых дви
жение считается равноускоренным. Такое предположение позво
ляет применить знакомые школьникам формулы равноускорен
ного движения для расчета изменения координаты и скорости на каждом шаге.
В задаче теплопроводности используется пространственная дис
кретизация. Поверхность пластины разбивается на маленькие квад
ратные ячейки. Считается, что в пределах каждой такой ячейки
температура остается постоянной. Однако на границах ячеек тем
пература изменяется скачком. Распределение температуры на вне
шних границах поддерживается неизменным.
В таком случае все температурное поле представляется матри
цей Т[М, N], каждый элемент которой — температура в соответ
ствующей ячейке. Из уравнения теплового баланса выводится фор
мула для расчета температуры во внутренних ячейках:
Tfi, j] = (T[i-1, j]+T[i, j-l] + T [ i, j+ l]+ T [i+ l, j])/4.
Смысл ее очень простой: температура во всякой внутренней
ячейке равна среднему арифметическому значению температур на
се границах. Подчеркнем, что ведется расчет установившегося (ста
ционарного) распределения температур. Решение задачи произ
водится итерационным методом: первоначально задается посто
янное распределение температуры во всей пластине. И далее, от
талкиваясь от заданных температур границы пластины, ведется
итерационное уточнение температуры во внутренних ячейках.
Процесс продолжатся до установления распределения температу
ры с заданной точностью.
Для двух последних задач, использующих метод дискретиза
ции, делается общий вывод: чем меньшими берутся промежутки