НЕКОММЕРЧЕСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Расчетно-графическая работа №1
Дисциплина:
«Информационно-коммуникационные технологии»
Вариант №3
Выполнила : Деш.Я.А
Группа : ЭЭ-16-6
Проверила : Турганбай К.Е
_____________ _____________ «____» ___________ 20___г. (оценка) (подпись)
Алматы, 2017
Содержание
1 Содержание……………………………………………………………………..2
2 Цель работы…………………………………………………………………….3
3 Задания 2.1.1 –2.1.10……………………………………………………......3-14
4 Вывод…………………………………………………………………………..15
5 Список литературы…………………………………....……………………...16
2 Расчетно-графическая работа №1. Решение вычислительных задач с помощью табличного процессора ms Excel
Цель работы
Цель работы – изучение расширенных возможностей табличного процессора MS Excel и их использование при решении вычислительных задач. Научиться решать финансовые, экономические, математические и статические задачи. С помощью электронной таблицы решать задачи, как обработка заказов и планирование производства, расчет налогов и заработной платы, учет кадров и издержек, управление сбытом, составление прайс-листов и др. Правильно использовать функции из категории инженерные, математические, ссылки и массивы и др. Научиться строить графики, выполнять по различным критериям автофильтрацию, определить некоторые основные характеристики потоков различных жидкостей, решать систему уравнении методом Крамера и методом обратной матрицы.
2.1 Задание на расчетно-графическую работу
2.1.1. Используя методику перевода чисел (таблица В.1), а также ресурсы MS Excel:
- создать таблицу перевода заданного числа (таблица Б.1) из десятичной системы счисления в предлагаемую систему счисления (двоичную, восьмеричную, шестнадцатеричную);
- создать таблицу обратного перевода полученного результата в десятичную систему. Выполнить те же действия, используя встроенную функцию из категории Инженерные (подключить Пакет анализов). Объяснить возможные ошибки;
- с помощью специальной функции из категории Математические перевести заданное число (таблица Б.1) из десятичной системы счисления в римскую систему счисления и получить тот же результат.
Пояснение: было задано число в десятичной системе, мне нужно было перевести это число в шестнадцатеричную систему, для этого я сначала делил заданное число в десятичной системе на основание системы, до тех пор пока не получил число меньше основания системы, при этом сразу использовал функцию ЦЕЛОЕ, после этого с помощью функции ОСТАТ я получила остатки деления, затем с помощью функции СЦЕПИТЬ объединила результат.
Задание 2.1.1 |
|
|
|
|
|
перевод с помощью функции: |
|||||
исходное число |
число в шестнадцатеричной системе |
||||
210236 |
3353С |
Используя методику перевода чисел: |
||||||
исходное число |
|
остаток |
число в шестнадцатеричной системе |
|||
210236 |
|
3 |
3353С |
|||
13139 |
|
3 |
|
|
|
|
821 |
|
5 |
|
|
|
|
51 |
|
3 |
|
|
|
|
3 |
|
12 |
|
|
|
|
Пояснение: с помощью функции ВОС.В.ДЕС я перевёла число из шестнадцатеричной системы обратно в десятичную систему.
|
|
|
|
||
перевод в римские цифры |
|||||
2689 |
MMDCXXXIX |
||||
|
|
|
|
||
обратный перевод |
|
||||
2000 |
MM |
|
|||
600 |
DC |
|
|||
40 |
LXXX |
|
|||
9 |
IX |
|
|||
2689 |
MMDCXXXIX |
|
Пояснение: заданное число в десятичной системе я переёла в римскую систему исчисления, с помощью функции РИМСКОЕ, и сделала обратное действие, перевёла из римской системы счисления в десятичную.
выполнение операции над числами |
|||
a |
b |
действие |
результат |
12 |
456 |
умножение |
5472 |
Пояснение: над заданными числами a и b я совершила заданную мне арифметическую операцию, число а умножила на число b.
2.1.2. Используя функцию преобразования из категории Инженерные, составить таблицу перевода данных из одних единиц измерения (таблица Б.1) в другие.
перевод |
|
Ньютон |
Дин |
300 |
30000000 |
Пояснение: для того чтобы перевести Ньютон в Дину я использовал функцию ПРЕОБР (число – заданное число, исходная единица измерения – “N”, конечная единица измерения – “dyn”).
2.1.3. Построить график функции (таблица Б.3).
Построение графика функции r=a(1+cosn) - кардиоида
№точки |
Угол (t) |
x |
y |
x окр |
y окр |
1 |
0,000 |
2,388456 |
0,197928 |
1,782013 |
0,907981 |
2 |
0,157 |
2,618034 |
0,449028 |
1,618034 |
1,175571 |
3 |
0,314 |
2,828427 |
0,828427 |
1,414214 |
1,414214 |
4 |
0,471 |
2,969175 |
1,333955 |
1,175571 |
1,618034 |
5 |
0,628 |
2,991533 |
1,945992 |
0,907981 |
1,782013 |
6 |
0,785 |
2,854102 |
2,628656 |
0,618034 |
1,902113 |
7 |
0,942 |
2,527851 |
3,332719 |
0,312869 |
1,975377 |
8 |
1,100 |
2 |
4 |
1,23E-16 |
2 |
9 |
1,257 |
1,276375 |
4,568787 |
-0,31287 |
1,975377 |
10 |
1,414 |
0,381966 |
4,979797 |
-0,61803 |
1,902113 |
11 |
1,571 |
-0,64039 |
5,18206 |
-0,90798 |
1,782013 |
12 |
1,728 |
-1,73311 |
5,138181 |
-1,17557 |
1,618034 |
13 |
1,885 |
-2,82843 |
4,828427 |
-1,41421 |
1,414214 |
14 |
2,042 |
-3,8541 |
4,253254 |
-1,61803 |
1,175571 |
15 |
2,199 |
-4,7396 |
3,433996 |
-1,78201 |
0,907981 |
16 |
2,356 |
-5,42226 |
2,411638 |
-1,90211 |
0,618034 |
17 |
2,513 |
-5,85287 |
1,243772 |
-1,97538 |
0,312869 |
18 |
2,670 |
-6 |
9,8E-16 |
-2 |
2,45E-16 |
19 |
2,827 |
-5,85287 |
-1,24377 |
-1,97538 |
-0,31287 |
20 |
2,985 |
-5,42226 |
-2,41164 |
-1,90211 |
-0,61803 |
21 |
3,142 |
-4,7396 |
-3,434 |
-1,78201 |
-0,90798 |
22 |
3,299 |
-3,8541 |
-4,25325 |
-1,61803 |
-1,17557 |
23 |
3,456 |
-2,82843 |
-4,82843 |
-1,41421 |
-1,41421 |
24 |
3,613 |
-1,73311 |
-5,13818 |
-1,17557 |
-1,61803 |
25 |
3,770 |
-0,64039 |
-5,18206 |
-0,90798 |
-1,78201 |
26 |
3,927 |
0,381966 |
-4,9798 |
-0,61803 |
-1,90211 |
27 |
4,084 |
1,276375 |
-4,56879 |
-0,31287 |
-1,97538 |
28 |
4,241 |
2 |
-4 |
-3,7E-16 |
-2 |
29 |
4,398 |
2,527851 |
-3,33272 |
0,312869 |
-1,97538 |
30 |
4,555 |
2,854102 |
-2,62866 |
0,618034 |
-1,90211 |
31 |
4,712 |
2,991533 |
-1,94599 |
0,907981 |
-1,78201 |
32 |
4,869 |
2,969175 |
-1,33395 |
1,175571 |
-1,61803 |
33 |
5,027 |
2,828427 |
-0,82843 |
1,414214 |
-1,41421 |
34 |
5,184 |
2,618034 |
-0,44903 |
1,618034 |
-1,17557 |
35 |
5,341 |
2,388456 |
-0,19793 |
1,782013 |
-0,90798 |
36 |
5,498 |
2,186192 |
-0,0605 |
1,902113 |
-0,61803 |
37 |
5,655 |
2,04864 |
-0,0077 |
1,975377 |
-0,31287 |
38 |
5,812 |
2 |
0 |
2 |
0 |
39 |
5,969 |
2 |
0 |
2 |
0 |
40 |
6,126 |
2 |
0 |
2 |
0 |
Пояснение: для того чтобы построить график функции сначала я построила таблицу, значение «а» и «n» я взял произвольное затем значения «а» «n» перевел в радианы r. Затем полученные значения r подставил в заданные функции получил значения х и y после всего этого я построил диаграмму, подставив в диапазон данных столбцы со значениями x и y, для построения графика выбрал тип диаграммы Точечная.
2.1.4. Имеется резервуар с емкостью V, рабочим объемом Vr, объем жидкости в резервуаре Vg. Резервуар в основании имеет круг радиусом r или прямоугольник со сторонами a и b и высоту заполнения h (таблица Б.4). Как только объем жидкости станет превышать рабочий объем резервуара, оператору необходимо отправить сообщение, используя логическую функцию ЕСЛИ. Сообщение “перекрыть клапан” должно быть написано на красном фоне, в противном случае, должно быть выведено сообщение – “не требуется”. Используя условное форматирование, проиллюстрировать заполнение резервуара.
Пояснение: вначале я нашла площадь основания S(п*r^2), затем после этого записал формулу для нахождения объёма жидкости (=G8*E8), потом с помощью функции ЕСЛИ отправила нужное сообщение (=ЕСЛИ(F8>D8;"закрыть кран";"не требуется")), затем построила диаграмму использовав условное форматирование, и сообщение «закрыть кран» сделала красным шрифтом.
|
|
|
|
|||||
а |
b |
Рабочий объем Vr |
Высота H |
Объем заполненный V |
Команда |
|||
7 |
5,5 |
210 |
10,90909091 |
60 |
не требуется |
|||
7 |
5,5 |
210 |
17,27272727 |
95 |
не требуется |
|||
7 |
5,5 |
210 |
81,81818182 |
450 |
закрыть кран |
|||
7 |
5,5 |
210 |
146,3636364 |
805 |
закрыть кран |
|||
7 |
5,5 |
210 |
29,09090909 |
160 |
не требуется |
|||
7 |
5,5 |
210 |
89,09090909 |
490 |
закрыть кран |
2.1.5. Решить систему уравнений (таблица Б.5) методом обратной матрицы и методом Крамера.
система уравнений |
|||
2 |
-1 |
2 |
0 |
4 |
1 |
4 |
0 |
1 |
1 |
2 |
4 |
|
|
|
|
обратная матрица |
|||
-0,333 |
0,6667 |
-1 |
|
-0,667 |
0,3333 |
0 |
|
0,5 |
-0,5 |
1 |
|
решение |
|||
X1 |
1 |
||
X2 |
0 |
||
X3 |
0 |
Пояснение: сначала записала уравнение в матричной форме, затем с помощью функции МОПРЕД нашла определитель матрицы, после этого с помощью функции МОБР нашла обратную матрицу, потом нашла значения матрицы X, для этого умножила обратную матрицу на правую часть уравнения или матрицу С, с помощью функции МУМНОЖ. 6- определитель матрицы.
Решить систему уравнений методом Крамера.
Пояснение: нашла вспомогательные определители матриц 1, 2 , 3 с помощью функции МОПРЕД, после этого для того чтобы найти x1, x2, x3 разделила соответствующее определители на определитель матрицы А, и получил нужные мне значения.
1 матрица |
|
|
|
|
|
|
|
||
0 |
-1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
4 |
Х1 |
= 1 |
|
|
|
||
4 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 матрица |
|
|
|
|
|
|
|
||
2 |
0 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
0 |
4 |
Х2 |
= 0 |
|
|
|
|
|
1 |
4 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 матрица |
|
|
|
|
|
|
|
||
2 |
-1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
1 |
0 |
Х3 |
= 0 |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
2.1.6. Используя функцию MS Excel, выполнить с заданным массивом (таблица Б.6) следующие действия:
- транспонировать исходный и транспонированный массивы;
- перемножить исходный и транспонированный массивы;
- найти позицию элемента равного заданному числу А.
исходная таблица |
|||
8 |
-4 |
1 |
6 |
2 |
8 |
6 |
1 |
0 |
1 |
8 |
4 |
6 |
2 |
0 |
8 |
Пояснение: заданный массив я транспонировала с помощью функции ТРАНСП, и получила матрицу В, затем перемножила матрицу В на её транспонированную матрицу с помощью функции МУМНОЖ и получила результат, после этого с помощью функции ПОИСКПОЗ нашла позицию числа А.
Транспонировать матрицу B
транспонированная |
|||
8 |
2 |
0 |
6 |
-4 |
8 |
1 |
2 |
1 |
6 |
8 |
0 |
6 |
1 |
4 |
8 |
Перемножить матрицу B и транспонированную матрицу B результатом стало число 117.
2.1.7. Определить некоторые основные характеристики потоков различных жидкостей:
а) вода течет по трубе с внутренним диаметром D (таблица Б.7). Средняя скорость потока равна v. Вычислить площадь сечения трубы S= (π/4)*D² и объемную скорость потока V= v*S. Определить какого диаметра должна быть труба, чтобы скорость потока жидкости снизилась до 1,3 м/с при неизменной объемной потока;
б) на практике широко применяется правило: средняя скорость легкоподвижных жидкостей (вязкость которых по порядку величины совпадает с вязкостью воды ) в трубе не должна превышать 1м/с. Определите минимальный диаметр трубы, по которой должно поступать 6000м³ воды в день при соблюдений сформулированного правила;
в) число Рейнольдса определяется соотношением Re= , где D – внутренний диаметр трубы, ν – средняя скорость потока жидкостей в трубе, ρ - плотность жидкости, μ - абсолютная вязкость жидкости. Если для потока жидкости в трубе величина числа Рейнольдса не превышает 2100, поток считается ламинарным. Если же его величина превышает 10000, поток считается турбулентным. Для значений, лежащих в диапазоне от 2100 до 10000, невозможно заранее определить тип потока. Найти число Рейнольдса и определить тип потока (ламинарный, турбулентный или неизвестный) для жидкостей, характеристики которых указаны в таблице Б.7
Вычислить площадь поперечного сечения трубы и объёмную скорость потока
Пояснение: по исходным мне данным и формулам, вначале я вычислил площадь поперечного сечения (=ПРЕОБР(B10;"mm";"m")^2*ПИ()/4), затем нашёл объёмную скорость потока (=D10*E10), потом площадь поперечного сечения (=B19/C19) и диаметр трубы (=ПРЕОБР((4*D19/ПИ())^0,5;"m";"mm")) при скорости 1,3 м/с, затем определил площадь поперечного сечения (=(C28/ПРЕОБР(1;"day";"sec"))/1) и диаметр трубы (=ПРЕОБР((4*D28/ПИ())^0,5;"m";"mm")) при средней скорости потока 1 м/с и объёмной скорости потока 6000 м^3/день, затем определил число Рейнольдса (=C37*D37*ПРЕОБР(B37;"mm";"m")/E37) по исходным данным, и с помощью функции ЕСЛИ указал тип потока (=ЕСЛИ(F37<2100;"ламинарный"; ЕСЛИ(F37>10000;"турбулентный";"неизвестный")).
S=π*D^2/4 |
|
V=v*S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определить диаметр трубы при средней скорости потока жидкости 1,3 м/с, и неизменной объёмной скорости
Условия |
|||||||||||||||||
D, м |
Вид жидкости |
v, м/с |
p, кг/м3 |
µ, 10-4Па*с |
v2, м/с |
||||||||||||
0,98 |
Нефть |
1,5 |
870 |
2,8 |
1,3 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
А) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
S, кв м |
V, куб м/c |
D2, м |
|
|
|
|
|||||||||||
0,055152959 |
0,033091776 |
0,180032 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
V, куб м |
t,c |
v, м/с |
D, м |
|
|
|
|
||||||||||
6000 |
86400 |
1 |
0,297358 |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В) Re=ламинарный
2.1.8. Резисторный датчик температуры – это прибор, в котором для изменения температуры используется металлическая проволока или пластинка. Электрическое сопротивление металла зависит от температуры, поэтому температуры можно вычислить на основе измерений сопротивления металла. Уравнение, связывающее температуру и сопротивление, имеет вид:
Rt = R0(1+άT)
где Rt – сопротивление при изменяемой температуре Т;
R0 – сопротивление при температуре 0ºС;
ά – линейный температурный коэффициент.
Для платины ά = 0,00385 Ом/ ºС. Вычислить (таблица Б.8)
а) сопротивление платинового терморезистора в заданном интервале температур (Т;Т) с указанным шагом hпри известном сопротивлении R;
б) температуру, при которой сопротивление терморезистора равно заданным значениям R c указанным шагом h.
Вычислить сопротивление платинового терморезистора в интервале температур (T1; T2)
Rt=R0*(1+αT)
№ вар. |
R0 |
(Т1; Т2) |
hT |
R(T1; T2) |
hR |
|
|
|
|
3 |
50 |
(80;140) |
10 |
(60;100) |
5 |
|
α = 0,00385 Ом/°С |
Пояснение: по исходным данным и формуле я определилa сопротивления на данном промежутке температур (пример: =$B$11*(1+$C$11*G11) и т.д.), затем наоборот по данным сопротивлениям определила температуры (пример: =((G38-$B$38)/$B$38)/$C$38 и т.д.).
T |
Rt |
80 |
130,8 |
90 |
134,65 |
100 |
138,5 |
110 |
142,35 |
120 |
146,2 |
130 |
150,05 |
140 |
153,9 |
Вычислить температуру при которой сопротивление терморезистора равно заданным значениям R(t1;t2)
t=((Rt-R0)/R0)/α
R |
T |
80 |
259,7403 |
90 |
324,6753 |
100 |
389,6104 |
110 |
454,5455 |
120 |
519,4805 |
130 |
584,4156 |
140 |
649,3506 |
2.1.9. Сформировать предложенную таблицу, заполнить не менее 10 записей и выполнить выборку данных по различным критериям (три простых запроса с помощью автофильтрации и три сложных запроса с использованием расширенного фильтра).
Исходная таблица:
|
|
|
|
|
Абонентская плата за телефон |
||||
ФИО абонента |
Телефон |
Год установки |
Статус абонента |
Плата за телефон |
Иванов И.И. |
566-852 |
2001 |
подключен |
8500 |
Перова Г.С. |
456-555 |
1995 |
подключен |
1200 |
Сидоров В.С |
859-693 |
2008 |
отключен |
9600 |
Ким А.Л. |
485-963 |
2017 |
отключен |
4500 |
Тагай А.Д. |
123-954 |
1999 |
подключен |
4589 |
Дюсебаева К.М. |
565-963 |
2015 |
отключен |
5263 |
|
|
|
|
|
Автофильтрация |
||||
ФИО абонента |
Телефон |
Год установки |
Статус абонента |
Плата за телефон |
Дюсебаева К.М. |
565-963 |
2015 |
отключен |
5263 |
Иванов И.И. |
566-852 |
2001 |
подключен |
8500 |
Ким А.Л. |
485-963 |
2017 |
отключен |
4500 |
Перова Г.С. |
456-555 |
1995 |
подключен |
1200 |
Сидоров В.С |
859-693 |
2008 |
отключен |
9600 |
Тагай А.Д. |
123-954 |
1999 |
подключен |
4589 |
Расширенный фильтр |
||||
ФИО абонента |
Телефон |
Год установки |
Статус абонента |
Плата за телефон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3000> |
|
|
2000< |
|
|
|
|
|
|
|
ФИО абонента |
Телефон |
Год установки |
Статус абонента |
Плата за телефон |
Иванов И.И. |
566-852 |
2001 |
подключен |
8500 |
Перова Г.С. |
456-555 |
1995 |
подключен |
1200 |
Сидоров В.С |
859-693 |
2008 |
отключен |
9600 |
Ким А.Л. |
485-963 |
2017 |
отключен |
4500 |
Тагай А.Д. |
123-954 |
1999 |
подключен |
4589 |
Дюсебаева К.М. |
565-963 |
2015 |
отключен |
5263 |
2.1.10. Сформировать заданные основную и вспомогательную таблицы. Выполнить в основной таблице все необходимые вычисления, используя данные вспомогательной таблицы.
Пояснение: я сформировала основную и вспомогательную таблицы, для связи таблиц я использовала функцию ВПР.
Основная таблица:
Наименование металла |
Количество э/энергии на переработку 1 т металла |
Количество металла (т) |
Расход э/энергии |
Стоимость 1т, $ |
Медь черновая |
140 |
3000 |
420000 |
40125 |
Титан |
250 |
500 |
125000 |
298000 |
Цинк |
100 |
2000 |
200000 |
250000 |
Магний |
95 |
1500 |
142500 |
547500 |
Цинк |
100 |
1700 |
170000 |
212500 |
Титан |
250 |
200 |
50000 |
119200 |
Медь черновая |
140 |
4000 |
560000 |
1284000 |
Магний |
140 |
1200 |
168000 |
438000 |
Цинк |
100 |
1900 |
190000 |
237500 |
Вспомогательная таблица:
Наименование металла |
Количество э/энергии на переработку 1 т металла |
Стоимость за 1т, $ |
Цинк |
100 |
125 |
Титан |
250 |
596 |
Медь черновая |
140 |
321 |
Магний |
95 |
365 |
|
|
|