АЛҒАШҚЫ ПРОГРАММА

Осы тақырыптан бастап Python программалау тілінің негізгі үғымдарымен танысамыз. Біздің алғашқы программа математика және физика саласын программалауға кіріктіру арқылы басталады.

Пролемалық сұрақ: Үйкелісті ескере отырып, объектінің қозғалысын модельдеуге боладыма?

Шарт: Көлбеу бетіндегі объектінің (доп немесе шар) қозғалысын модельдеуге арналған бағдарлама жазыңыз (Сурет-1). Егер үйкеліс күші ауырлық күшінен асып кетсе, зат тоқтайды. Егер жоқ болса, объект қозғалысты жалғастырады.

STEM: математика, физика

Үйкеліс — бұл заттың қозғалысына қарсы тұратын күш. Жер бетінде қозғалатын объект үшін үйкеліс күші келесі формуламен анықталады:

F_үйк=μN

Мұндағы: 

μ — үйкеліс коэффициенті,

N – бұл қатты денелердің бір-бірінен өтуіне жол бермейтін күш.

Ауырлық күші — барлық денелердің жерге тартылуы. Мысалы көктен жауған жаңбыр жер бетіне құлайды, қар да.

Шешімі:

import math

# Бұрышты радианға аудару
alpha = math.radians(alpha_deg)

# Құрамдас күштерді есептеу
Fg_x = m * g * math.sin(alpha)        # көлбеу бойындағы ауырлық күші
F_friction = mu * m * g * math.cos(alpha)  # үйкеліс күші

# Қозғалыс жағдайларын тексеру
if F_friction >= Fg_x:
    print("Нысан қозғалмайды. Үйкеліс күші көлбеу бойындағы ауырлық күшінен асып түседі.")
else:
    print("Нысан қозғалысты бастайды:")
    
# Айнымалыларды инициализациялау
    a = (Fg_x - F_friction) / m       # жеделдету
    v = 0    # бастапқы жылдамдық
    s = 0    # бастапқы қозғалыс
    t = 0    # ағымдағы уақыт

    # Тақырып шығысы
    print(f"{'Уақыт (с)':<10} {'Жылдамдық (м/с)':<18} {'Жол (м)':<10}")
    print("-" * 40)

    while t <= t_total:
        print(f"{t:<10.1f} {v:<18.4f} {s:<10.4f}")
        v += a * dt
        s += v * dt
        t += dt
    print("\n Нысан модельдеудің соңына дейін қозғалысты жалғастырды.")

Енгізу мәліметтері	Шығару мәліметтері

Егер сізде программа дұрысS орындалмаса немесе нәтижеге қол жеткізе алмасаңыз, төменде аталған мәселелерді тексеріңіз:

• «Python : Имя «Python» не распознано как имя командлета…» қателігі шықса, онда операциялық жүйедегі ауқымды айнымалылардың дұрыстығын тексеру керек. Ол үшін «Бастау» мәзірінде орналасқан «Іздеу» жолына «Изменение системных переменных среды» баптамасын іздеңіз. «Жүйе қасиеттері» терезесінде «Переменные среды…» батырмасын басып, ашылған тізімде Python айнымалысын бар екендігін тексеріңіз. Жоқ болған жағдайда интерпретаторды өшіріп, «Интерпретаторды компьютерге орнату» тақырыбындағы алгоритмді қайта орындаңыз.
• «NameError: name ‘Print’ is not defined. Did you mean: ‘print’?» қателігі шықса, онда файлда жазылған функцияда жоғарғы регистрдан төменгі регистрға ауыстырыңыз. «Print» функция атауын «print» деп ауыстырыңыз. Python программалау тілінде print, Print және PRINT әр түрлі өрнек болып келеді.
• «IndentationError: unexpected indent» қателігі шыққан жағдайда, print() функциясының алдында бос орынның болмауын қадағалаңыз. Иә, Python программалау тілінде артық бос орындар қателікке алып келеді. Бұл синтаксистік ерекшелігі, және бұл жайында келесі тақырыптарда айтамыз.

 🎓 STEM тұрғысынан бұл жоба не үйретеді?

STEM құрамы	Қолданылуы
S – Science	Физикалық заңдылықтарын модельдеу арқылы қозғалыс динамикасын зерттеу.
T –Technology	Python тілінде циклдік симуляция жазып, цифрлық ортада объектінің қозғалысын есептеу және нәтижелерді кесте түрінде шығаруды үйрену.
E – Engineering	Алгоритмдік ойлау, жобалау және бағдарламалық түрде жүзеге асыру.
M – Math	Тригонометрия арифметика және кинематикалық теңдеулер арқылы есептеулер жүргізу.

Бақылау сұрақтар:

1. Интерпретаторда терминалдық атқаратын қызметы қандай?
2. Программа дұрыс орындалмағанда, қателікті анықтау қадамдары қандай?
3. NameError және IndentationError айырмашылығы қандай?