Математическое моделирование и хаотические временные ряды. Безручко Б.П - 88 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Глава 2. Два подхода к моделированию и прогноз
85
сказанного о детерминированности, случайности, разных подходах к
моделированию.
Начнем с содержательной модели. В типичном случае при броске
рука придает монете поступательное движение со скоростью
0
v , а толчок
большим пальцем обеспечивает ей еще и вращение с начальной угловой
скоростью
0
ω
. Далее диск летит, взаимодействуя с Землей и воздухом, и
падает на поверхность. Если она твердая, то он несколько раз
подпрыгивает и, наконец, успокаивается на одной из своих сторон. Без
специальной тренировки вряд ли кому удастся повторить бросок
несколько раз так, чтобы монета все время падала, скажем, «орлом» вверх.
Это становится невозможным при сильном броске, когда она до
приземления успевает сделать много оборотов. Основная причина
большой разброс начальных значений скорости и положения в
пространстве. Повторяемости отчасти удается добиться, используя
специальное устройство для подбрасывания, например, стальную линейку
с приспособлением для воспроизводимого задания деформации
29
(рис.2.14,б). Но и такая установкане панацея: уверенно предсказать
результат удается лишь при слабых бросках, если монета сделала
половину, один, от силы два оборота (рис.2.14,в). Чем дальше путь до
падения, тем больше неопределенность конечного состояниячастоты
появления и «орла» и «решки» сравниваются, хотя условия экспериментов,
казалось бы, одинаковы.
Рис.2.14. Упражнения с монетой: а) стандартная ситуация; б) физическая модель с
регулируемой «силой удара» (
hизгиб линейки); в) качественный вид
экспериментальной зависимости частоты выпадания «орла» от «силы удара» (в
29
Упорный студент, предоставивший нам эти экспериментальные данные, подбрасывал
монету по 100 раз с помощью линейки. Изгиб ее он регулировал, изменяя число
страниц книги, на которую она опиралась.