مهندسان فردا

زکات علم نشر آن است. امام علی(ع)

مهندسان فردا

زکات علم نشر آن است. امام علی(ع)

برنامه نویسی در ماشین حسابهای مهندسی

                                               

برنامه نویسی در ماشین حساب های مهندسی از جمله امکاناتی است که در بدست آوردن جواب دقیق و با سرعت بالا (به خصوص در جلسات امتحان ) کاربرد زیادی دارد.

مثلا شما میتوانید با نوشتن یک برنامه کوتاه در عرض چند ثانیه جواب معادله های مختلف، محاسبات ماتریسی، آماری و بسیاری از عملیات ریاضی را که اغلب موجب اشتباه می شوند بدست آورید.

در این مقاله سعی می کنیم برنامه نویسی در ماشین حساب

Casio fx-3650P را  با هم مرور کنیم شما میتوانید از عملیات مشابهی در سایر ماشین حسابها نیز استفاده کنید بهترین مرجع برای این کار دفترچه راهنمای ماشین حساب شما میباشد.

ابتدا کلید mode را 3 بار میزنیم تا صفحه (PRGM  RUN  PCl) ظاهر  شود، شایان ذکر است که شماره زیر هر کلمه همان مد را فعال می کند. پس ما شماره 1 را که مربوط به PRGM است میزنیم تا وارد مد برنامه نویسی شویم.

در این ماشین حساب امکان نوشتن 4 برنامه تا 300 کارکتر موجود می باشد.

شما با زدن هر یک از کلید های 1 تا 4 شماره برنامه ای را که می نویسید مشخص می کنید.

مثلا کلید 1 را میزنیم.

اکنون می توانیم شروع به برنامه نویسی کنیم.

برای وارد کردن متغییر باید عبارت زیر را وارد کنیم:

?->A:

این دستور مقدار متغیر A را از شما خواهد پرسید .(البته در هنگام اجرای برنامه) میتوانید متغیر های دیگر را نیز به همین روش در حافظه بار کنید.

اما این علائم چگونه در LCD ماشین حساب ظاهر میشود؟

در این ماشین حساب (Casio fx-3650P) با زدن کلید Shift و 3 (P-COM)   می توانید به علائم مورد نیاز دسترسی پیدا کنید.

بعد از بارگزاری متغیر ها عملیات دلخواه را البته با توجه به تقدم و تاخر عملیات (مانند آنچه در برنامه نویسی کامپیروتر خوانده اید) می نویسیم.

برای اینکه عملیات انجام شده  را در متغیری قرار دهیم بعد از برنامه  B <- قرار میدهیم البته B  نام متغییر دلخواه خودمان است.

برای جدا کردن عملیات از هم نیز از  علامت مثلث کوچک که در (P-COM) با شماره 4 در دسترس است، استفاده میکنیم.

 

برای اجرای برنامه هم با زدن کلید ON از مد برنامه نویسی خارج شده و کلید Prog که در زیر کلید Shift قرار دارد استفاده میکنیم . بعد از زدن کلید در صفحه 4 برنامه مشاهده می کنید که با زدن شماره برنامه ای را که نوشته اید مثلا 1 می توانید به برنامه دسترسی پیدا کنید.

در پایان مثال ساده ای که معادله درجه 2 را با روش دلتا حل می کند بیان میکنم.

?->A: ?->B: ?->C:((-B+√(B^2-4AC))÷2A)->X

((-B-√(B^2-4AC))÷2A)->Y

با اجرای برنامه ابتدا سه متغییر A,B,C را که ضرایب معادله هستند از شما می خواهد سپس با زدن کلید EXE جواب ها را که در دو متغییر X و Y ذخیره شده است نشان خواهد داد.

هر گه سیستم  Error داد معادله جواب حقیقی ندارد.

آلبرت انیشتین

آلبرت انیشتین در چهاردهم مارس 1879 در شهر اولم که شهر متوسطی از ناحیه و ورتمبرگ آلمان بود متولد شد .  یک سال بعد از تولد او خانواده وی از اولم عازم مونیخ گردید. پدر آلبرت ، هرمان انیشتین کارخانه‌ کوچکی برای تولید محصولات الکترو شیمیایی داشت و با کمک برادرش که مدیر فنی کارخانه بود از آن بهره‌برداری می‌کرد. گر چه در کار معاملات بصیرت کامل نداشت. پدر آلبرت از لحاظ عقاید سیاسی نیز مانند بسیاری از مردم آلمان گر چه با حکومت پروسیها مخالفت داشت، اما امپراتوری جدید آلمان را ستایش می‌کرد و صدر اعظم آن «بیسمارک» و ژنرال «مولتکه» و امپراتور پیر یعنی «ویلهم اول» را گرامی می‌داشت. 

 

 

مادر انیشتین که قبل از ازدواج پائولین کوخ نام داشت بیش از پدر زندگی را جدی می‌گرفت و زنی بود از اهل هنر و صاحب احساساتی که خاص هنرمندان است و بزرگترین عامل خوشی او در زندگی و وسیله تسلای وی از علم روزگار موسیقی بود. آلبرت به هیچ مفهوم کودک اعجوبه‌ای نبود و حتی مدت زیادی طول کشید تا سخن گفتن آموخت، بطوری که پدر و مادرش وحشت زده شدند که مبادا فرزندشان ناقص و غیر عادی باشد. اما بالاخره شروع به حرف زدن کرد، ولی غالباً ساکت و خاموش بود و هرگز بازیهای عادی را که مابین کودکان انجام می‌گرفت و موجب سرگرمی کودک و محبّت فی مابین می‌شود را دوست نداشت.

انیشتین جوان در ده سالگی مدرسه ابتدائی را ترک کرد و در شهر مونیخ به مدرسه متوسطه «لوئیت پول» وارد شد. در مدرسه متوسطه اگر مرتکب خطایی می‌شدند، راه و رسم تنبیه ایشان آن بود که می‌بایست بعد از اتمام درس ، تحت نظر یکی از معلّمان ، در کلاس توقیف شوند و با درنظر گرفتن وضع نابهنجار و نفرت انگیز کلاسهای درس ، این اضافه ماندن شکنجه‌ای واقعی محسوب می‌شد.

 
ذوق هنری
ذوق هنری انیشتین چنان بود که او وقتی پنج ساله بود، روزی پدرش قطب نمایی جیبی را به وی نشان داد، خاصّیت اسرار آمیز عقربه مغناطیسی در کودک تأثیر عمیقی گذاشت. با وجود آنکه هیچ عامل مرئی در حرکت عقربه تأثیری نداشت، کودک چنین نتیجه گرفت در فضای خالی باید عاملی وجود داشته باشد که اجسام را جذب کند. وقتی که انیشتین پانزده ساله بود حادثه‌ای اتفاق افتاد که جریان زندگی او را به راه جدیدی منحرف ساخت.

هرمان پدر او در کار تجارت خویش با مشکلاتی مواجه شد و در پی آن صلاح را در آن دیدند که کارخانه خود را در مونیخ بفروشد و جای دیگری را برای کسب و کار خود ترتیب دهند. از آنجا که وی خوش بین و علاقمند به کسب لذّتهایی بود، تصمیم گرفت که به کشوری مهاجرت کند که زندگی در آن با سعادت بیشتری همراه باشد و به این منظور ایتالیا را انتخاب کرد و در شهر میلان مؤسسه مشابهی را ایجاد کرد. هنگامیکه وارد شهر میلان شدند آلبرت به پدر خود گفت که قصد دارد تابعیت کشور آلمان را ترک گوید. آقای هرمان به وی تذکر داد که این کار زشت و نابهنجار است.

دوران دانشجویی
در این دوران مشهورترین مؤسسه فنی در اروپا مرکزی به استثنای آلمان ، مدرسه دارالفنون سوئیس در شهر زوریخ بوده است. آلبرت در امتحان داوطلبان شرکت کرد، ولی بخاطر اینکه در علوم طبیعی اطلاّعات وسیعی نداشت درامتحان رد شد. با این حال مدیر دارالفنون زوریخ تحت تأثیر اطلاّعات وسیع او در ریاضیات واقع شد و از او درخواست کرد که دیپلم متوسطه‌ای را که برای ورود به دارالفنون لازم است در یک مدرسه سوئیسی بدست آورد و او را به مدرسه ممتاز شهر کوچک «آرائو» که با روش جدیدی اداره می‌شد معرفی کرد.

بعد از یک سال اقامت در مدرسه مذبور دیپلم لازم را بدست آورد و در نتیجه بدون امتحان در دارالفنون زوریخ پذیرفته شد. با اینکه درسهای فیزیک دارالفنون آمیخته با هیچگونه عمق فکری نبود، باز هم حضور در آنها آلبرت را تحریک کرد که کتب جستجو کنندگان بزرگ این را مورد مطالعه قرار دهد. او ، آثار استادان کلاسیک فیزیک نظری از قبیل: بولتزمان ، ماکسول و هرتز را با حرص عجیبی مطالعه کرد. شب و روز اوقات او با مطالعه این کتابها می‌گذشت و ضمن مطالعه آنها با هنر استادانه‌ای آشنا شد که چگونه بنیان ریاضی مستحکمی ساخت. او درست در خاتمه قرن 19 تحصیلات خود راپایان داد و به مسأله مهم تهیه شغل مواجه شد.

از آنجا که نتوانست مقام تدریسی در مدرسه پلی تکنیک بدست آورد ، تنها یک راه باقی ماند و آن این بود که چنین شغل و مقامی در مدرسه متوسطه‌ای جستجو کند. اکنون سال 1910 شروع شده و آلبرت بیست و یک سال داشت و تابعیت سوئیس را بدست آورده بود. او در هنگام داوطلب شغل معلّمی خصوصی گردید و پذیرفته شد. انیشتین از کار خود راضی و حتّی خوشبخت بود که می‌تواند به پرورش جوانان بپردازد، امّا بزودی متوجّه شد معلمّان دیگر نیکی را که او می‌کارد ضایع و فاسد می‌کنند و این شغل را ترک کرد.

بعد از این دوران تاریک ، ناگهان نوری درخشید و بعد از مدّتی در دفتر ثبت اختراعات مشغول به کار شد و به شهر «برن» انتقال یافت. کمی بعد از انتقال به شهر برن انیشتین با میلواماریچ هم کلاسی قدیم خود در مدرسه پلی تکنیک ازدواج کرد و حاصل آن دو پسر پی در پی بود که اسم پسر بزرگتر را آلبرت گذاشتند. کار انیشتین در دفتر اختراعات خالی از لطف نبود و حتّی بسیار جالب می‌نمود وظیفه وی آن بود که اختراعات را که به دفتر مذبور می‌آوردند، مورد آزمایش اوّلیه قرار می‌داد.

شاید تمرین در همین کار موجب شده بود که وی با قدرت خارق العاده و بی‌مانند بتواند همواره نتایج اصلی و اساسی هر فرض و نظریه جدیدی را با سرعت درک و استخراج کند. چون انیشتین بخصوص به قوانین کلی فیزیک علاقه داشت و به حقیقت در صدد بود که با کمک محدودی میدان وسیع تجارت را به وجهی منطقی استنتاج کند. البته این خود نیاز به تلاشی وافر داشت آرمان او درک بسیار کلی تر و بزرگتری از عناصر فیزیکی بود  و در نهایت به چنین برداشت کلی دست یافت و به قول اندیشمند سرشناس ارد بزرگ : کمر راه هم در برابر آرمان خواهی برآزندگان خواهد شکست . آلبرت پس از آن سعی کرد دوباره خود را به محیط دانشگاه نزدیک کند .

  

کسب کرسی استادی دانشگاه

در اواخر سال 1910 کرسی فیزیک نظری در دانشگاه آلمانی پراگ خالی شد. انتصاب استادان این قبیل دانشگاهها طبق پیشنهاد دانشکده بوسیله امپراتور اتریش انجام می‌گرفت که معمولاً حقّ انتخاب خویش را به وزیر فرهنگ وا می‌گذاشت. تصمیم قطعی برای انتخاب داوطلب ، قبل از همه ، بر عهده فیزیکدانی به نام «آنتون لامپا» بود و او برای انتخاب استاد دو نفر را مدّ نظر داشت که یکی از آنها «کوستاو یائومان» و دیگری «انیشتین» بود. «یائومان» آن را نپذیرفت و پس از کش و قوسهای فراوان انیشتین این مقام را پذیرفت.

وی صاحب دو ویژگی بود که موجب گردید وی استاد زبردستی گردد. اوّلین آنها این بود که علاقه فراوان داشت تا برای عدّه بیشتری از همنوعان خود و بخصوص کسانی که در حول و حوش او می‌زیسته‌اند مفید باشد. ویژگی دوّم او ذوق هنریش بود که انیشتین را وا می داشت که نه فقط افکار عمومی خود را به نحوی روشن و منطقی مرتّب سازد، بلکه روش تنظیم آنها به نحوی باشد که چه خود او و چه استفاده کنند از نظر جهان شناسی نیز لذّت می‌برند.

هدف انیشتین این بود که فضای مطلق را از فیزیک براندازد، نظریه نسبیت سال 1905 که در آن انیشتین فقط به حرکت مستقیم الخط متشابه پرداخته بود، انیشتین با کمک اصل تعادل پدیده‌های جدیدی را در مبحث نور پیش بینی کند که قابل مشاهده بوده‌اند و می‌توانست صحت نظریه جدید او را از لحاظ تجربی تأیید کرد.

عزیمت از پراگ
در مدّتی که انیشتین در پراگ تدریس می‌کرد، نه فقط نظریه جدید خود را درباره غیر وی بنا نهاد بلکه با شدّت بیشتری نظریه خود را درباره کوانتوم نو را که در شهر برن شروع کرده بود، توسعه داد. با همه این تفاصیل انیشتین به دانشگاه پراگ اطّلاع داد که در خاتمه دوره تابستانی سال 1912 خدمت این دانشگاه را ترک کرد. عزیمت ناگهانی انیشتین از شهر پراگ موجب سر و صدای بسیار در این شهر شد، در سر مقاله بزرگترین روزنامه آلمانی شهر پراگ نوشته شد: «که نبوغ و شهرت فوق العاده انیشیتن باعث شد که همکارانش او را مورد شکنجه و آزار قرار دهند و به ناچار شهر پراگ را ترک کرد.»

انیشتین عازم شهر زوریخ گردید و در پایان سال 1912 با سمت استادی مدرسه پلی تکنیک زوریخ مشغول به کار شد. شهرت انیشتین به تدریج تا آنجا رسیده بود که بسیاری از مؤسسات و سازمانهای علمی جهان علاقه داشتند که وی به عنوان عضو وابسته با مؤسسه ایشان در ارتباط باشد. سالها بود که مقامات رسمی آلمان کوشش می‌کردند که شهر برلین نه فقط مرکز قدرت سیاسی و اقتصادی باشد، بلکه در عین حال کانون فعالیت هنری و علمی نیز محسوب گردد، به همین جهت از انیشتین دعوت به عمل آوردند. مدّت کمی بعد از ورود انیشتین به برلین ، انیشتین از زوجه خویش هیلوا که از جنبه‌های مختلف با او عدم توافق داشت جدا گردید و زندگی را با تجرد می‌گذارند.

هنگامی که به عضویت آکادمی پادشاهی انتخاب شد، سی و چهار سال سن داشت و نسبت به همکاران خود که از او مسن‌تر بودند بیش از حد جوان می‌نمود. در این حال همه انیشتین را در وهله اوّل مردی مؤدب و دوست داشتنی به نظر می‌آوردند. فعالیت اصلی انیشتین در برلین این بود که با همکاران خویش و یا دانشجویان رشته فیزیک درباره کارهای علمی مصاحبه و مذاکره کند و آنها را در تهیه برنامه جستجوی علمی راهنمایی کند.

انیشتین و جنگ جهانی اول
هنوز یکسال از اقامت انیشتین در برلین نگذشته بود که ماه اوت 1914 جنگ جهانی شروع شد. در مدّت جنگ جهانی اول ، روزنامه‌های برلین همه روزه از وقایع جنگ و شروع فتوحات ارتش آلمان بود. در عین حال انیشتین در منزل خود با دختر عمه خویش الزا آشنایی پیدا کرد. الزا زنی مهربان و خونگرم بود و همچنین او از شوهر مرحوم سابق خود دو دختر داشت، با اینحال انیشتین با او ازدواج کرد. جنگ بین المللی و شرایط معرفت النفسی که در نتیجه آن بر دنیای علم تحصیل گردید مانع از آن نشد که انیشتین با حرارت فوق العاده به توسعه و تکمیل نظریه ثقل خویش بپردازد.

وی با پیمودن راه تفکّری که در پراگ و زوریخ پیش گرفته بود توانست در سال 1916 نظریه‌ای برای ثقل و جاذبه عمومی پیدا کند که مستقل از نظریه‌های گذشته و از نظر منطقی دارای وحدت کاملتری بود. اهمیت نظریه جدید به زودی مورد تأیید و توجه دانشمندانی واقع گردید . تأیید تجربی نظریه انیشتین توجّه عموم مردم را به شدّت جلب کرده بود .

مسافرتهای انیشتین
تبلیغات مخالف و حملاتی که علیه انیشتین می‌شد موجب گردید که در تمام ممالک جهان و در همه طبقات اجتماعی توجّه عموم مردم بسوی نظریه‌های او جلب شود. مفاهیمی که برای توده‌های مردم هیچگونه اهمیتی نداشته است و عامه ایشان تقریبا چیزی از آن درک نمی‌کردند، موضوع مباحث سیاسی گردید. انیشتین در این زمان سفرهای خود را آغاز کرد، ابتدا به هلند ، بعد به کشورهای چک و اسلواکی ، اسپانیا ، فرانسه ، روسیه ، اتریش ، انگلیس ، آمریکا و بسیاری کشورهای دیگر. امّا نکته قابل توجّه این است که وقتی انیشتین و همسر او به بندرگاه نیویورک شدند با استقبال شدید و تظاهرات پر شوری مواجه شدند .

انیشتین به آسیا و به کشورهای چین ، ژاپن و فلسطین سفر کرده است و این خاتمه سفرهای او بود. درسال 1924 بعد از مسافرتهای متعدد به اکناف جهان انیشتین بار دیگر در برلین مستقر گردید. حملات همچنان بر او ادامه داشت و نظریات او را به عنوان بیان افکار قوم یهود و به سود فاشیسم می‌دانستند، به این دلیل انیشتین به شهر پرنیستون در آمریکا می‌رود. بعد از چندی همسرش الزا در سال 1936 از دنیا می‌رود و خواهر انیشتین که در فلورانس بود به شهر پرنیستون نزد برادرش آمد.

در همین دوران انیشتین تابیعت کشور آمریکا را می‌پذیرد. انیشتین در سال 1945 طبق قانون بازنشستگی مقام استادی مؤسسه مطالعات عالی پرنیستون را ترک کرد. ولی این تغییر سمت رسمی ، تغییری در روش زندگی و کار او بوجود نیاورد. وی کماکان در پرنیستون بسر می‌برد و در مؤسسه مذبور تجسّسات خود را ادامه دهد.

 

 

آخرین سالهای زندگی انیشتین
این دوران تجسس در نیمه انزوای شهر پرنیستون با اضطراب و اغتشاش آمیخته ‌شده بود. هنوز ده سال دیگر از زندگی انیشتین باقی مانده بود، لیکن این دوره ده ساله درست مصادف با هنگامی بود که عصر بمب اتمی شروع می‌گردید و بشریّت تمرین و آموزش خویش را در این زمینه آغاز می‌کرد. بنابراین مسأله واقعی که برای او مطرح شد موضوع چگونگی پیدایش بمب اتمی نبود، با وجود اینکه منظور ما در اینجا دادن چشم اندازی مختصر از روابط انیشتین با حوادث بزرگ سیاسی آخرین سالهای زندگی او می‌باشد، باز هم اگر از دو موضوع اساسی یاد نکنیم همین چشم انداز هم ناقص خواهد بود. یکی از آنها نامه مشهور است که وی می‌بایست برای همکاری خود در شوروی سابق بفرستد و دوم شرح وقایعی است که در اوضاع و احوال فیزیکدانان آمریکایی ، خاصه دانشمندان اتمی ، در داخل مملکت خودشان تغییر بسیار ایجاد کرد.

اکنون می‌توانیم بصورت شایسته‌تری همه آنچه را که گهگاه موجب تیره شدن پایان زندگی وی می‌شد مشاهده کنیم و سرانجام روز هجدهم آوریل 1955 در شهر پرنیستون در گذشت.

 

سؤال امتحان نهایی فیزیک دانشگاه کپنهاگ

چگونه می‌توان با یک فشارسنج ارتفاع یک آسمان‌خراش را محاسبه کرد؟

"اول اینکه می‌توان فشارسنج را برد روی سقف آسمان‌خراش، آنرا از لبه ساختمان پائین انداخت و مدت زمان رسیدن آن به زمین را اندازه گرفت. ارتفاع ساختمان مساوی یک دوم g ضربدر t به توان دو خواهد بود. اما بیچاره فشارسنج ."



"یا اگر هوا آفتابی باشد می‌توان فشارسنج را عمودی بر زمین گذاشت و طول سایه‌اش را اندازه گرفت. بعد طول سایه آسمان‌خراش را اندازه گرفت و سپس با یک تناسب ساده ارتفاع آسمان‌خراش را بدست آورد ."



"اما اگر بخواهیم خیلی علمی باشیم، می‌توان یک تکه نخ کوتاه به فشارسنج بست و آنرا مثل یک پاندول به نوسان درآورد، نخست در سطح زمین وسپس روی سقف آسمان‌خراش. ارتفاع را از اختلاف نیروی جاذبه می‌توان محاسبه کرد : T = 2 pi sqrt(l / g) ."



"یا اگر آسمان‌خراش پله اضطراری داشته باشد، می‌توان ارتفاع ساختمان را با بارومتر اندازه زد و بعد آنها را با هم جمع کرد."



"البته اگر خیلی گیر و اصولگرا باشید می‌توان از فشارسنج برای اندازه‌گیری فشار هوا در سقف و روی زمین استفاده کرد و اختلاف آن برحسب میلی‌بار را به فوت تبدیل کرد تا ارتفاع ساختمان بدست آید."



"ولی چون همیشه ما را تشویق می‌کنند که استقلال ذهنی را تمرین کنیم و از روش‌های عملی استفاده کنیم، بدون شک بهترین روش آنست که در اتاق سرایدار را بزنیم و به او بگوییم: اگر ارتفاع این ساختمان را به من بگویی یک فشارسنج نو و زیبا به تو می‌دهم."


------

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.





این دانشجو کسی نبود جز نیلز بور، تنها دانمارکی که موفق شد جایزه نوبل در رشته فیزیک را دریافت کند.

.
.

پاسخ یک دانشجو: " یک نخ بلند به گردن فشارسنج می‌بندیم و آن را از سقف ساختمان به سمت زمین می‌فرستیم. طول نخ به اضافه طول فشارسنج برابر ارتفاع آسمان‌خراش خواهد بود.



این پاسخ ابتکاری چنان استاد را خشمگین کرد که دانشجو را رد کرد.

دانشجو با پافشاری بر اینکه پاسخش درست است به نتیجه امتحان اعتراض کرد. دانشگاه یک داور مستقل را برای تصمیم درباره این موضوع تعیین کرد.



داور دانشجو را خواست و به او شش دقیقه وقت داد تا راه حل مسئله را به طور شفاهی بیان کند تا معلوم شود که با اصول اولیه فیزیک آشنایی دارد. دانشجو پنج دقیقه غرق تفکر ساکت نشست. داور به او یادآوری کرد که وقتش درحال اتمام است. دانشجو پاسخ داد که چندین پاسخ مناسب دارد اما تردید دارد کدام را بگوید.



وقتی به او اخطار کردند عجله کند چنین پاسخ داد:

 

پاسخ در قسمت ادامه مطلب

با ضعیف‌ترین نیروی جهان آشنا شوید

                             

دانشمندان با استفاده از شصت اتم برلیوم، دقت اندازه‌گیری نیروها را یک میلیون بار افزایش داده‌اند و نیروی 174 یوکتو نیوتن را اندازه‌گیری کنند که هزارمیلیاردمیلیارد بار سبک‌تر از یک وزنه یک گرمی است.

ادامه مطلب ...