1. Условие задачи:

Вычислить период колебания маятника t длиной l.

2. Решение задачи в ее предметной области, в данном случае – это физика. Если Вы не помните формулу вычисления периода колебания маятника t длиной l, то в учебнике по физике [1, с. ***] можно обнаружить, что она имеет вид:

,

где g – ускорение свободного падения, равное 9.81м/с².

3. Проводим нисходящую разработку (проектирование) программы методом пошаговой детализации с помощью псевдокода. Воспользуемся результатами (рис. 1.1) для получения первой версии алгоритма:

Ввести данные Period

Выполнить вычисления Period

Вывести результаты Period

С учетом требований к «дружественности» интерфейса, псевдокод Вашей программы примет вид:

Вывести на экран приглашение для ввода l

Ввести l

Выполнить вычисления по формуле

Вывести результат t

4. Проектируем структуры данных (их имена и типы). Конечно, в этом случае такая формулировка может показаться довольно претенциозной, но в реальных задачах Вы убедитесь в ее правильности. В языке ТП все используемые данные должны быть описаны! Ускорение свободного падения g является известной величиной, поэтому ее поместим в раздел описания констант. Ее тип – Real – компилятор определит по наличию точки в числе. Длину маятника l будет необходимо задавать в расчетах, а колебания маятника t будет необходимо вычислять, поэтому эти величины помещаем в раздел переменных. Их тип также будет Real по смыслу задачи. А величина  является встроенной в языке ТП, поэтому ее нет необходимости описывать отдельно.

Значит в разделе описаний программы, назовем ее Period, с учетом требований о необходимости обеспечения легкочитаемости программы и размещения необходимых комментариев, поместим следующие описания:

Const

g = 9.81; { ускорение свободного падения }

Var

l, { длина маятника }

t : Real; { период колебания маятника }

5. Выполняем структурное программирование с использованием структуры следование и имеющихся в языке ТП встроенных функций:

BEGIN

Write(‘Введите длину маятника l = ’);

ReadLn(l);

t := 2*pi*sqrt(l/g);

WriteLn(‘Период колебаний маятника t = ’, t);

ReadLn

End.

6. Отладка программы. Отладка программы – это процесс поиска и устранения синтаксических ошибок в готовой программе. Обычно отладка предшествует стадии тестирования. В этом пункте необходимо привести скриншот результата работы готовой программы. Для этого выполните следующие действия.

6.1. Выполните программу для получения экрана результатов ТП.

6.2. Нажмите сочетание клавиш Ctrl+PrtScrn для помещения экрана в клипборд Windows.

6.3. Запустите программу Paint: Пуск  Программы  Стандартные  Paint.

6.4. В среде Paint выполните команды: Правка  Вставить.

6.5. В палитре инструментов Paint щелкните левой кнопкой мыши на кнопке Выделение (рис. 1.4).

6.6. Затем с помощью курсора выберите необходимый фрагмент рисунка и выполните команду Правка  Вырезать. Этот фрагмент будет помещен в клипборд Windows.

6.7. Закройте Paint без сохранения файла.

6.8. Снова откройте Paint и выполните действия: Правка  Вставить. Чтобы при распечатке не тратить много порошка принтера, выполните действия: Рисунок  Обратить цвета.

6.9. Выполните в Paint команды: Файл  Сохранить как и сохраните рисунок в свой каталог под необходимым именем.

6.10. В текстовом процессоре Word, предварительно поставив курсор в необходимое место выполните команды: Вставка  Рисунок  Из файла. Снабдите его необходимой подписью (рис. 1.5).

7. Тестирование программы. Цель тестирования всякой программы состоит в том, чтобы убедиться, что она решает действительно ту задачу, для которой предназначена, и выдаёт правильный ответ при любых значениях из области решений. Тестовые данные должны обеспечивать проверку всех возможных условий возникновения ошибок. Подготовьте тестовый пример для своей задачи и вычислите конечный результат с помощью калькулятора, имеющегося в среде Windows. Для этого с помощью программы Мой компьютер перейдите в папку C:\WINDOWS\system32, найдите программу calc.exe, щелкните на ней правой кнопкой мыши и выберите команду Создать ярлык. Затем, в этом же каталоге, щелкните правой кнопкой мыши на объекте Ярлык для calc и выберите команду Вырезать. Затем щелкните правой кнопкой мыши на Рабочем столе и выберите команду Вставить. После этого сделайте двойной щелчок левой кнопкой мыши на появившемся ярлыке и произведите необходимые вычисления.

Тестовый пример для нашей задачи:

При l = 4.0

Теперь Вам необходимо провести исследование Вашей программы и убедиться, что вычислительный процесс действительно происходит линейно с помощью дебаггера, то есть отладчика программ. Для этого необходимо проделать следующие действия.

7.1. В среде ТП нажмите сочетание клавиш Ctrl+F7. В появившемся окне Edit Watch введите имя переменной l для исследования (рис. 1.6).

7.2. Нажмите клавишу Enter. Переменная l будет добавлена в окно Watches (рис. 7).

7.3. Аналогичным образом введите в окно Watches переменную t и нажмите клавишу F7. На операторе BEGIN появится «полоса запуска», которая указывает, какой оператор выполняется.

7.4. Последовательно нажимая клавишу F7, исследуйте работу программы до получения окончательного результата в окне Watches (рис. 1.8).

8. Перед защитой лабораторной работы Вам необходимо подготовить отчет (Приложение 1). Перед распечаткой обязательно продемонстрируйте его преподавателю в электронном виде, чтобы избежать ошибок в оформлении!