Aspecte legate de proiectarea în Excel a aplicației interactive Figuri Lissajous

Elevi: Denisa Tudorache, Valentin Nițăprof. coordonator Emilia Păușan

1. Principalele secvențe ale aplicației. Interfața utilizator

Secvențele de interes ale aplicației sunt realizate în două foi distincte ale registrului de calcul (foaia “Lissajous” și foaia „Reprezentare legi oscilatii”).

Secvența principală este realizată în foaia de calcul numită “Lissajous”. Aici utilizatorul poate modifica valorile unor mărimi ce caracterizează cele două oscilații ce se compun (oscilații ce se execută pe direcții perpendiculare), având posibilitatea de a vizualiza forma traiectoriei obținute. Reprezentarea grafică se actualizează automat după fiecare acțiune a utilizatorului.

Pentru a facilita obținerea unor informații utilie, am adăugat în grafic și două cursoare, unul paralel cu axa Ox și unul paralel cu axa Oy.

Cea de a două secvență a aplicației (realizată în foaia de calcul „Reprezentare legi oscilatii”) a fost proiectată pentru a permite utilizatorului să analizeze comparativ legile de mișcare ale celor două oscilații ce se compun.

Reprezentările grafice din această foaie de calcul sunt realizate pentru parametrii stabiliți de utilizator pentru cele două oscilații în secvența principală a aplicației (foaia de calcul “Lissajous”).

2. Noțiuni utile proiectării

2.a. Noțiuni de fizică:

• modelul oscilatorului liniar armonic;• mărimi caracteristice mișcării oscilatorii liniar armonice;• legile de mișcare ale oscilațiilor liniar armonice ce se compun:

x = A1 sin (*t + 01)y = A1 sin (*t + 02)

(în aplicația propusă pentru laborator am ales valoarea zero pentru ambele faze inițiale ale oscilațiilor ce se compun, 01 = 0, 01 = 0);

1 / 4

Fișă de laborator (elevi: Denisa Tudorache, Valentin Niță, prof. coordonator Emilia Păușan)

• relația între diferite mărimi fizice – relația dintre pulsația mișcării și frecvență: = 2

• ecuația traiectoriei: y = f(x).

Bibliografiehttp://ro.math.wikia.com/wiki/Figurile_lui_Lissajous http://www.physics.pub.ro/Referate/BN122B/Compunerea_oscilatiilor_armonice_perpendiculare.pdf http://www.fizica.nbcd.ro/figuri_Lissajouss.htm

2.b. Elemente de matematică:

• noțiuni de trigonometrie - reprezentarea grafică a funcției sinus;• conversia unui unghi din grade în radiani (în toate mediile de programare argumentele funcțiilor

trigonometrice se exprimă în radiani, dar pentru utilizator exprimarea în grade a unghiului este mai intuitivă – aplicația afișează valoarea exprimată în grade a fazei inițiale a uneia dintre oscilații );

• elemente de geometrie (au fost analizate cazuri particulare pentru care am demostrat matematic forma traietoriei, confruntând apoi cu traiectoriile afișate de aplicație, fiindu-ne necesare și câteva elemente de geometrie nestudiate încă la clasă – de exemplu ecuația cercului, ce este o elipsă, ecuația carteziană a unei elipse).

Bibliografie

http://www.profesoronline.ro/functia_sinus-3078-1.html https://youtu.be/DTBPc6i8N-8 (Functia sinus, cercul trigonometric – video)http://ro.math.wikia.com/wiki/Cerc http://ro.math.wikia.com/wiki/Elips%C4%83http://www.mathe-fa.de/ro (MAFA Plotter de Grafice Matematice – soft online)

2.c. Elemente de proiectare în Excel

• realizarea unei reprezentări grafice Excel (pentru redarea figurilor Lissajous am utilizat o diagramă de tip XY);

• utilizarea unor controale de tip machetă (pentru a permite utilizatorilor selectarea valorilor dorite pentru variabilelor aplicației, într-un interval dat, am utilizat controale de tip Scroll bar);

• stabilirea optimă a proprietăților controalelor utilizate și ale diagramelor Excel;• referințe la celule în formule (referințe relative, referințe absolute, referințe externe)• ascunderea unor coloane;• protejarea unor celule;• protejarea foilor de calucul și a registrului de calcul.

Bibliografiehttps://statagro.wordpress.com/2012/11/01/lectia-4-reprezentarea-functiilor-trigonometrice/

http://www.techrepublic.com/blog/microsoft-office/display-hidden-data-in-an-excel-chart/

2 / 4

Fișă de laborator (elevi: Denisa Tudorache, Valentin Niță, prof. coordonator Emilia Păușan)

Iată cum arată principala foaie de calcul, în forma de proiectare:

Remarcați faptul că există o arie de celule etichetată de noi “Zona de proiectare” (aria de celule A:D) care, în forma finală, este ascunsă, nefiind accesibilă utilizatorilor.

Aici există celulele de legătură ale controalelor aplicației și sunt generate (prin formule de calcul) datele necesare graficelor.

Detalii privind utilizarea controalelor de tip Scroll bar

Am apelat la acest tip de control pentru a permite utilizatorilor selectarea valorilor, într-un interval dat, a unor mărimi caracteristice celor două oscilații ce se compun: aplitudinile oscilațiilor, frecvețele, fazele inițiale.

Accesati controale ale barei de instrumente Forms din: Developer >> Insert >> Forms Controls.

Din grupul contraolelor barei Machetă (Form Controls) am selectat controlul de tip Scroll bar, poziționându-l orizontal, deasupra etichetei unei celule ce afișează valori ale variabilelor aplicației.

Pentru funcționarea în modul dorit a fost necesară stabilirea optimă a proprietăților controalelor adăugate în foaia de calcul. Pentru acceasta a fost necesar să utilizăm opțiuni din fila Control a ferestrei Format Object.

Afișați caseta Format Object a unui control procedând astfel:• activați meniul contextual al controlului (clic drepta pe control) • selectati apoi itemul Format Control al meniului (se deschide astfel

fereastra Format Object) >> deschideti fila Control a ferestrei Format Object.

Controlul Scroll bar permite introducerea într-o celulă a unei valori numerice cuprinsă într-un interval, parcurgerea acestuia realizându-se cu un anumit pas prin acţionarea săgeţilor barei de defilare. Cele mai importante proprietăţi ale acestui control sunt următoarele :

• valoarea curentă (Current Value) - indică poziţia curentă a casetei de defilare în interiorul barei;

• valoarea minimă (Minimum Value), ce corespunde capătului din stânga al barei orizontale;

• valoarea maximă (Maximum Value), ce corespunde capătului din dreapta al barei orizontale;

• modificarea incrementală (Incremental Change) - indică pasul modificării atunci când se acţionează săgeţile controlului;

3 / 4

Fișă de laborator (elevi: Denisa Tudorache, Valentin Niță, prof. coordonator Emilia Păușan)

• modificare pagină (Page Change) - indică pasul modificării atunci când se acţionează în interiorul barei;

• celula de legătură a controlului (Cell Link) - indicată prin referinţa la o celulă a foii de calcul (aceasta afişează valoarea curentă ce corespunde poziţiei relative a casetei de defilare în interiorul barei).

Cum poate afișa o diagramă Excel date sursă ascunse

În mod implicit, Excel afișează numai datele vizibile într-o diagramă. Prin urmare, dacă se ascund coloanele/rândurile ce conțin datele sursă, Excel nu va afișa aceste date într-o diagramă.

Pentru a afișa în diagrama și date din coloane/rânduri ascunse, se procedează astfel :

1. Selectați diagrama.2. Faceți clic pe fila Design (Proiectare).3. Faceți clic pe Select data în grupul Data.4. Faceți clic pe butonul Hidden and Empty Cells (în partea de jos a ferestrei Select Data Source).5. Selectați opțiunea Show data in hidden rows and columns (Afișare date din rânduri și coloane

ascunse).6. Faceți clic pe de două ori pe OK.

Aspecte legate de modul de utilizarea aplicației

Aplicația realizată permite elevilor:• să se acomodeze mai ușor cu reprezentările

grafice ale legilor de mișcare;• să vizualizeze rezultatul compunerii unor oscilații

armonice ce se execută pe direcții perpendiculare, identificând situații particulare de interes;

• să identifice o metodă experimentală de determinare a frecvenței unei oscilații liniar armonice prin analiza figurilor Lissajous (aplicația include o astfel de sarcină de lucru propusă utilizatorilor).

4 / 4