ВИЗНАЧЕННЯ СИЛИ ГІДРОСТАТИЧНОГО ТИСКУ НА КРИВОЛІНІЙ-НУ ПАРАБОЛІЧНУ ПОВЕРХНЮ МЕТОДОМ К123
DOI:
https://doi.org/10.32347/2524-0021.2025.50.38-48Ключові слова:
метод трьох команд К123, сила гідростатичного тиску, криволінійна поверхняАнотація
Застосування мікропроцесорних технологій у персональних гаджетах й комп’ютерах, поширення в мережі Інтернет відкритих клієнт-серверних розрахункових сервісів майже всіх відомих систем комп’ютерної математики (Wolfram Mathematica, Waterloo Maple, MATHLAB,PTC Mathcad, R, CAS MAXIMA тощо) дозволяє використовувати сучасні інженерні розрахунки. Але це теоретичне твердження має певні практичні обмеження.
Складність сучасних інженерних розрахунків суттєво спрощено для типових задач шляхом розвитку програмної компоненти.
Стандартний механізм розширення функціоналу програм для визначення нетипових рішень також відомий й реалізовано вбудованою мовою програмування, додатковими модулями та бібліотеками. Саме цей стандартний механізм використання сучасних програмних продуктів вимагає суттєвого підвищення загальної математичної культури, яка поєднує аналітичні, чисельні, графічні методи розрахунку в алгоритмах реалізації в межах одної сучасної інженерної задачі.
В статті представлено дослідження методів розрахунку на прикладі, на перший погляд, простої гідравлічної задачі визначення величини, напряму й координат центру тиску для вектору сили тиску на бокову криволінійну поверхню параболічного каналу. Запропоноване рішенні базуються на новій теоретичній базі й відповідних методах, які лежать в основі універсального авторського методу трьох команд К123 © Копаниця Ю.Д. [1-14].
Розглянутий принцип багатоваріантності вирішення прикладів стандартних задач шляхом проведення обчислювального експерименту в системах комп’ютерної математики із використанням методів з різних розділів математики має бути покладено в основу навчального процесу. Паралельно розроблено захищену програму клієнт-серверних розрахунків на технології CGI з веб формою вводу вихідних даних для мережі Інтернет із відкритим доступом. Веб форма програми доступна в мережі Інтернет без обмежень за посиланням - https://www.k123.org.ua/_jh_ex2b_3b.html. Програма реалізує розрахунки за всіма запропонованими новими алгоритмами, генерує детальні звіти проміжних результатів, дозволяє моделювати й проводити обчислювальні експерименти на широкому наборі даних для даного класу задач. Візуалізацію графічної складової рішення реалізовано у векторному форматі SVG, математична нотація записів у форматі TEX. Передбачено різні режими роботи програми, забезпечено парольний доступ, обмеження вихідного набору даних, перевірка формату та розмірності вихідних та результуючих даних, яка базується на технології регулярних виразів. Інтерфейс програми розроблено із урахуванням використання мобільних пристроїв із обмеженою шириною каналу в мережі Інтернет.
Запропоновано нові розрахункові формули для певного класу задач, що базуються на авторському методі трьох команд К123 © Копаниця Ю.Д. На цей момент означені задачі відсутні у сучасних навчальних підручниках.
Посилання
Kopanitsa, Y. D. Gizha, O. O. Nechipor, O. M. Goloborodko, O. V. & Gavrilyuk, A. V. (2025). Online modeling of the calculation of hydraulically most advantageous cross-section channels. Problems of water supply, sewage and hydraulics, 49. 4-16. https://doi.org/10.32347/2524-0021.2025.49.4-16.
Kopanitsa, Y. D. Gizha, O. O. Nechipor, O. M. Kormiltzin, O. V. (2024). Determination of hydrostatic pressure on a flat surface of arbitrary asymmetrical shape using the three-command method K123. Problems of water supply, sewage and hydraulics, 47. 12-22. https://doi.org/10.32347/2524-0021.2024.47.12-22
Kopanytsia, Y. D. Pavlov, Ye.,I. Kostrych, B.O. Matvienko, O.P. (2023). Modeling of elements of a branched network in CAS MAXIMA and server online calculations in the educational process. Problems of water supply, sewage and hydraulics, 45. 24–31. https://doi.org/10.32347/2524-0021.2023.45.24-31
Kopanitsa, Y.D. Pavlov, Ye.I. Tolmacheva, T.Yu. (2023). Analysis of options for calculating hydrostatic pressure using the k123 method. Problems of water supply, sewage and hydraulics, 43. 4–15. https://doi.org/10.32347/2524-0021.2023.43.4-15
Kopanytsia, Y. D, Nechypor, O. Tavartkiladze, N. (2022). Study of four options for determining hydrostatic pressure on a plane surface by the three command method K123. Problems of water supply, sewage and hydraulics, 34. 12-18. https://doi.org/10.32347/2524-0021.2022.41.31-41
Kopanytsia, Y. D. (2020). Determination of the force of hydrostatic pressure on a spherical surface under conditions of relative equilibrium of a liquid by the K123 method. Problems of water supply, sewage and hydraulics, 34. 12-18. https://doi.org/10.32347/2524-0021.2020.34.12-18
Kopanytsia, Y. D. (2017). Analysis of algorithms for determining hydrostatic pressure on a surface of arbitrary shape according to standard formulas and the method of three commands k123. Problems of water supply, sewage and hydraulics, 28. 187-195. Retrieved from https://repositary.knuba.edu.ua/bitstream/handle/987654321/3048/201728-187-195.pdf?sequence=1&isAllowed=y [in Ukrainian].
Kopanytsia, Y. D. (2016). Calculation of hydrostatic pressure on an asymmetric flat surface. universal algorithm of three commands K123. Problems of water supply, sewage and hydraulics, 27. 177-186. [in Ukrainian].
Kopanytsia, Y. D. (2016). Determination of hydrostatic pressure on a flat segment by the method of three commands K123. Problems of water supply, sewage and hydraulics, 26. 148-152. [in Ukrainian]
Kopanytsia, Y. D. (2013). Integral equations of the method of three commands K123. Problems of water supply, sewage and hydraulics, 22. 161-173. [in Ukrainian].
Kopanytsia, Y. D. (2013). Analysis of hydrostatic pressure plot measurement on a curved surface. Universal calculation method K123. Problems of water supply, sewage and hydraulics, 21. 165-180. [in Ukrainian].
Kopanytsia, Y. D. (2012). Calculation of hydrostatic pressure on a curved surface. Universal algorithm of three commands - K123. Problems of water supply, sewage and hydraulics, 20. 105-119. [in Ukrainian].
Kopanytsia, Y. D. (2012). Computer calculation of pressure force. Universal algorithm of three commands - K123. Problems of water supply, sewage and hydraulics, 18. 148-163. [in Ukrainian].
Kirk, D. (2023). Contemporary mathematics. Rice University. ISBN :978-1-711470-55-9. 1565.
Lin, H. (2023). Intellectual Development and Mathematics Learning. Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-19-8757-1
Dong, Y. Zhu, R. Tian, Q. Liu, W. & Penga, W. (2019). A Scenario Interaction-centered Conceptual Information Model for UX Design of User-oriented Product-service System. Procedia CIRP. (83). 335-338. https://doi.org/10.1016/j.procir.2019.03.096
Yilmaz, F. Queiruga-Dios, A. Vaquero, J. Mierluş-Mazilu, I. Rasteiro & D. Martínez, V. (2023). Mathematical Methods for Engineering Applications. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-031-21700-5. 293.
Clark-Wilson, A. Robutti, O. & Sinclair, N. (2023). The Mathematics Teacher in the Digital Era. International Research on Professional Learning and Practice. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-031-05254-5 423.
Gonzalez, O. (2023). Topics in Applied Mathematics and Modeling. AMS. ISBN: 978-1-4704-6991-7. 211.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Юрій Копаниця, Олена Гіжа, Оксана Нечипор, Ігор Мар’єнко, Богдан Линок, Дмитро Васянович
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
a) Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 70 років після смерті останнього співавтора з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
b) Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
c) Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
