Главная | Обратная связь
МегаЛекции

ШТУРМАНСКИЕ РАСЧЁТЫ С ПОМОЩЬЮ MICROSOFT EXCEL




Вычислительные и графические возможности табличного процессора Microsoft Excel. Особенности использования Microsoft Excel

при штурманских расчётах

 

Для ведения судовой роли можно использовать не только специально предназначенный для набора текста редактор Microsoft Word, но и табличный процессор Microsoft Excel. Штурманский состав для составления судовой роли часто выбирает именно Microsoft Excel. Однако электронные таблицы в первую очередь предназначены для ведения различной вычислительной работы, где требуется обрабатывать большие массивы чисел, с чем часто приходится сталкиваться штурману в своей работе.

При решении какой-либо задачи в Microsoft Excel прежде всего необходимо составить расчётную таблицу. Делается это следующим образом.

В первых клетках строк или столбцов, в зависимости от выбранного способа записи данных, в виде текста указываются наименования вносимых в таблицу параметров. Далее в соответствующие клетки поименованных строки или столбца заносятся цифровые данные и расчётные формулы, которые вначале записываются в строке формул. Запись формул начинается со знака «=». В противном случае формула будет записана в клетку как обычный текст. Формулы записываются латинскими строчными или прописными буквами вручную или с помощью Мастера функций. Функции могут указываться и русскими буквами. Для запуска Мастера функций необходимо выполнить следующие команды: Вставка, Функция.

При наборе формул, содержащих тригонометрические функции, необходимо помнить, что углы под знаком тригонометрической функции должны задаваться в радианах. Для перевода градусов в радианы можно воспользоваться Мастером функций, или умножить угол на PI (PI = 3,1416) и разделить на 180°, или разделить на 57,3°, в зависимости от требуемой точности результата.

Целая часть числа от дробной может, в зависимости от настроек, отделяться точкой или запятой. Эти настройки устанавливаются на рабочем столе через кнопку ПУСК путём выбора с помощью мыши команд Настройка, Панель управления, Язык и стандарты. После выполнения перечисленных команд откроется окно, в котором выбрать закладку Числа.

Перед набором числа и формулы необходимо убедиться, что ячейка, в которую будет производиться запись, имеет числовой формат. Это можно сделать через меню с помощью следующих команд: Формат, Ячейки. В появившемся окне выбрать закладку Число и установить числовые форматы Общий или Числовой.

В формулах вместо чисел указываются латинскими буквами с цифрами имена клеток, в которых эти числа записаны. Константы можно указывать числом.

При правильной записи в клетках, где записана формула, должен появляться числовой результат расчётов по этой формуле. Для наглядности полученные результаты представляются в графическом виде. Для этого необходимо выполнить следующие действия.

Расчётная таблица выделяется блоком. При этом головку таблицы можно не выделять. Затем запускается Мастер диаграмм. Для запуска Мастера диаграмм выполняются следующие команды: Вставка, Диаграмма. Мастера диаграмм также можно запустить, «кликнув» мышью соответствующую кнопку на панели инструментов.

В появившемся окне выбрать тип диаграммы. Если необходимо построить диаграмму зависимости y = f(x), то выбрать тип диаграммы Точечная. Выбрав тип диаграммы, «кликнуть» мышью по кнопке Далее и установить предлагаемые в окне параметры диаграммы, поступая таким образом до окончательного её построения.

Для отображения окончательных результатов составляется итоговая таблица, в которой указываются имена ячеек с результатами расчётов. График и итоговые результаты должны обновляться автоматически при записи новых исходных данных в расчётную таблицу. В этом и заключается суть автоматизации расчётов при использовании табличных процессоров. Созданная в Microsoft Excel программа (книга) может и должна использоваться многократно.

В качестве примера рассмотрим расчёт и построение диаграммы статической остойчивости (ДСО) с помощью Microsoft Excel.

Для расчёта плеч диаграммы статической остойчивости можно воспользоваться следующей формулой:

l = 1ф - a sin θ,

где l - плечо статической остойчивости, м;

lф - плечо остойчивости формы, м;

а = Zg -Zc (Zg и Zc - аппликаты центра тяжести и центра величины судна). В рассматриваемом примере примем а = 7,33 м;

θ - угол крена судна, град.

 

Исходные данные (угол крена θ и плечо формы lф) представлены в табл. 2 (расчётная таблица).

Таблица 2

Расчетная таблица
θ, град
lф, м 1,646 3,318 5,027 6,405 7,370 7,920 8,145
l, м 0,3732 0,8110 1,3620 1,6934 1,7549 1,5720 1,2570
Касательная 0,3732 0,7463 1,1195 1,4926 1,8658 2,2390 2,6121

 

Табл. 2 с исходными данными в первой и во второй строках вносим в Microsoft Excel, начиная с клетки А1. В третью строку таблицы записываем формулу расчёта плеча остойчивости формы. При этом вместо lф и θ указываются номера ячеек, в которых находятся данные этих величин. Угол крена θ переводим в радианы, для этого умножаем θ на PI и делим на 180. Приведённая к расчётному виду формула = b2-7,33∙sin(b 1∙3,1416/180) записывается во вторую клетку третьей строки (С2).

После того как формула будет занесена в клетку путём нажатия клавиши ENTER или с помощью мыши, в клетке появится результат. Скопировав формулу в остальные клетки третьей строки расчётной таблицы, получим l для заданных углов крена.

В четвёртую строку табл. 2 записываем формулу касательной к началу диаграммы в виде уравнения прямой линии, выходящей из начала координат y = kx. Для определения коэффициента k запишем уравнение касательной с данными второй точки: 0,373156 = 10k. Отсюда коэффициент k = 0,0373156. Тогда уравнение касательной будет иметь вид: у = 0,00373156х. Для рассматриваемого примера перепишем это уравнение в виде формулы l = 0,003731569, которую, приведя к расчётному виду, запишем в клетки четвёртой строки табл. 2.

После этого приступаем к построению диаграммы статической остойчивости. Для этого выделяем блоком расчётную таблицу и запускаем Мастера диаграмм. В появившемся окне выбираем точечный тип диаграммы со сглаженными линиями, расположение данных в строках, удаляем ряд 1, добавляем основные вертикальные линии сетки, а также устанавливаем другие параметры, следуя указаниям в окнах. В результате получим диаграмму, показанную на рис. 7.

Рис. 4. Диаграмма статической остойчивости

Сделав необходимые построения, по диаграмме определяем параметры остойчивости, которые записываются в итоговую таблицу (табл. 3) и сверяются с допустимыми значениями.

Таблица 3

Итоговая таблица .

Начальная метацентрическая высота h, м Угол крена, соответствующий максимуму ДСО θm, град Максимальное плечо ДСО lmax, м Угол заката ДСО θзак, град
Расчёт Критерий Расчёт Критерий Расчёт Критерий Расчёт Критерий
2,15 > 0,20 > 30 1,75 > 0,20 >60 >60

С помощью Microsoft Excel можно рассчитывать остойчивость судна, решать навигационные, астрономические и другие задачи, в которых требуется обработка числовых данных. Электронные таблицы обладают простотой расчётов и наглядностью результатов.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Как составляется расчётная таблица?

2. Какие правила необходимо соблюдать при записи формул
в клетки таблицы?

3. Для чего служит Мастер функций?

4. Как построить диаграмму?

5. Как составляется итоговая таблица?

 

 





©2015- 2017 megalektsii.ru Права всех материалов защищены законодательством РФ.