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d060: 3.物理實驗
關鍵字: 101年彰雲嘉區複賽

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題目加入時間 : 2013-10-31 10:31

Content: 简体中文

物理實驗中經常使用以固定頻率的打點計時器(如下圖1)紀錄小車在水平面上所做的直線運動。首先,打點計時器必須先設定頻率(例如50Hz,1Hz=1次╱秒),將紙帶固定於小車上,將紙帶穿過打點計時器針尖的下方,再移動小車拖動紙帶,移動時打點計時器對小車移動的過程做紀錄,在紙袋上打出不同間隔的點(如下圖2)。實驗者再依據紙帶上的數據對小車的運動行為做出分析。今假設,小車的運動方式的可能種類為靜止、等速運動、等正加速運動、等負加速運動共四種方式。

 

圖1 打點計時器

 

圖2 小車移動的過程在紙帶上的可能紀錄模式

 

圖3紙帶上打點資訊

打點計時器的頻率與紙帶上的數據均紀錄於檔案中,以圖3為例,假設打點計時器的頻率為20Hz,則對應於此實驗之資料列表示如下:

20 0 1 3 5 7

並假設,檔案中同一列小車的運動型態為固定一種,試設計一個程式協助實驗者分析小車的運動情形,並計算出小車之速度、加速度值與運動種類。 

Input:

輸入資料第一列有一正整數N表示測試資料組數。
接下來有N組資料,每一組資料內容如下:每一列第一個數字代表頻率(Hz),其餘資料代表打孔點的位置,單位為公分,每以位置以空格隔開。(每列打孔點的位置最多不會超過20個點)

Output:

依資料組數計算每一個實驗中小車之速度、加速度值與運動種類(「靜止」、「等速運動」、「等正加速度運動」、「等負加速度運動」等四種)。
其中x代表無法計算,單位均假設為cgs制。

Sample Input:help

若題目沒有特別說明,則應該以多測資的方式讀取,若不知如何讀取請參考 a001 的範例程式。
3
1 0 1 2 3 4 5
50 0 0.2 0.8 1.8 3.2 5
5 0 0.1 0.2 0.3

Sample Output :

實驗1
位置 0 1 2 3 4 5
位移 0 1 1 1 1 1
平均速度 x 1 1 1 1 1
加速度 x x 0 0 0 0
運動類型 等速運動
加速度 0  
速度 1
實驗2
位置 0 0.2 0.8 1.8 3.2 5
位移 0 0.2 0.6 1 1.4 1.8
平均速度 x 10 30 50 70 90
加速度 x x 1000 1000 1000 1000
運動類型 等正加速度運動
加速度 1000  
速度 x
實驗3
位置 0 0.1 0.2 0.3
位移 0 0.1 0.1 0.1
平均速度 x 0.5 0.5 0.5
加速度 x x 0 0
運動類型 等速運動
加速度 0
速度 0.5

Hint :

Author :

101年彰雲嘉區複賽 (管理員:sagit)

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