Het warmteverlies van het lichaamsoppervlak aan de wordt gegeven door de volgende formule:

Transcriptie

1 Opgave 1. (4 punten) Inleiding: Een vleermuis is een warmbloedig zoogdier. Dat wil zeggen dat hij zijn lichaamstemperatuur op een konstante waarde moet zien te houden. Als de omgeving kouder is dan de vleermuis moet hij dus warmte produceren om op temperatuur te blijven, en omgekeerd, als de omgeving warmer is dan de vleermuis moet hij zijn lichaam koeler zien te houden. Het warmteverlies van het lichaamsoppervlak aan de wordt gegeven door de volgende formule: T v = k 1 (T b T a ) T v is het aantal graden dat de temperatuur van de vleermuis afneemt. T b is de lichaamstemperatuur van de vleermuis, en T a is de temperatuur van de omgeving. K 1 hangt af van de soort vleermuis en de omgevingstemperatuur. Voor een bepaalde vleermuis soort (Myolis lucifugus) zijn de waarden voor T a en k 1 bekend, en weergegeven in tabel 1. Tabel 1: T a ( C): k 1 : Bij omgevingstemperaturen hoger dan 35 graden en lager dan 5 graden kan de vleermuis niet overleven. De warmteproduktie van de vleermuis kunnen we weergeven met de volgende formules: CT = (T n + T b ) T s = CT. exp ( (T n T b )) CT is de energie die de vleermuis produceert met verbranding (deze kan niet volledig worden omgezet in lichaamswarmte). T n is een konstante die de normale lichaamstemperatuur van de vleermuis weergeeft (in ons voorbeeld is dat 35 graden celsius), en T b is de echte lichaams-temperatuur gegeven de omstandigheden. Ts is het aantal graden dat de temperatuur van de vleermuis stijgt. De verandering in de lichaamstemperatuur is dus de resultante van het warmteverlies ( T v ) en de warmteproduktie ( T s )! 3 augustus 1998 Pagina 1

2 Schrijf een algoritme dat voor bepaalde startwaarden van T a en k 1 en op basis van de hierboven gegeven formules de veranderingen in de lichaamstemperatuur berekend gedurende 100 tijdstappen. Voor ieder tijdstip wordt de bijbehorende lichaamstemperatuur naar het scherm geschreven. Op het tijdstip nul (dus bij de start van het programma) is de waargenomen lichaams-temperatuur (T b ) van de vleermuis gelijk aan de normaal-temperatuur (T n ) De beginwaarden van T a en k 1 moeten als parameters bij de aanroep van het programma mee gegeven kunnen worden. Het programma heeft geen expliciete output. Gebruik de waarden uit tabel 1 om een controle uit te voeren op het juiste bereik van zowel T a als k 1 (T a bijvoorbeeld, moet, zoals je in de tabel kunt zien, tussen 5 en 35 in liggen). Als de inputwaarden van T a en k 1 niet precies overeenkomen met de in de tabel gegeven waarden (bijvoorbeeld 28 voor T a ), laat het programma dan zoeken naar de dichtst bijzijnde waarden (in het voorbeeld dus de waarde 30). Hou er rekening mee dat het metabolisme van de vleermuis zo zijn beperkingen kent. Daarom moet de waarde van CT altijd onder de 10 liggen. Als CT hoger dan 10 wordt, moet de waarde op 10 worden gesteld. CT mag ook nooit negatief worden, en heeft dus een begrensde minimum waarde van nul. Als CT dus lager dan nul wordt, moet de waarde op nul worden gezet. Hints: (maximaal 2 bonuspunten) 1. Maak eerst een schema van de functionele blokken (initialisatie, herhalingen, voorwaardelijke opdrachten, etc...) waarvan volgens jou in de vraag sprake is en die in het programma aanwezig moeten zijn. Lever dat schema in als deel van je antwoord. 2. Schrijf vervolgens in je eigen woorden (dus geen pseudotaal maar gewoon nederlands) op wat volgens jou de achtereenvolgende stappen in het programma moeten zijn. Lever die stappen ook in als deel van je antwoord. 3. Probeer daarmee af te dalen tot op het niveau waarop volgens jou de opdrachten in pseudotaal te vertalen zouden zijn (stapsgewijze verfijning) 4. Gebruik die omschrijving bijvoorbeeld als commentaarregels in je programma. Lever die commentaar regels ook in als deel van je antwoord. 5. Schrijf daarna pas die programmastappen om naar de overeenkomstige pseudotaal code om een kompleet algoritme als antwoord te kunnen geven. 3 augustus 1998 Pagina 2

3 6. Probeer in laatste instantie aandacht te schenken aan de robuustheid van je programma. Met andere woorden, let bijvoorbeeld op de volgende punten: tekens in plaats van getallen meegeeft als inputparameters? Geeft het programma in zo'n geval ook output op het scherm? meer getallen dan alleen T a en k 1 meegeeft als inputparameters? slechts 1 waarde (T a of k 1 ) meegeeft als inputparameter? Opgave 2. (3 punten; 0.3 per item) Inleiding: Geef een beredeneerd antwoord op de volgende deelvragen (dus alleen maar antwoorden met Juist of Onjuist levert geen score op!): Juist of Onjuist? a. Een matrix is een gegevenstructuur. b. Een scalair heeft geen dimensie. c. Bij een Herhaal Totdat lus staat altijd van te voren vast hoeveel herhalingen er plaatsvinden. d. Een goed algoritme moet de eigenschap van bepaaldheid bezitten. e. De volgende toekenning Var := geeft een variabele met als gegevenstype getal. f. ~(4=1) geeft FALSE. g. Het gebruik maken van de controle structuur Wanneer Is Eindwanneer noemen we recursie. h. De vector Varia := is een goed voorbeeld van een module. i. De variabele Naam := grapje is een scalair. j. Tabel 1 uit vraag 1 is een goed voorbeeld van een matrix. Opgave 3. (3 punten; 1.5 per item) a. In de 'gewone' spreektaal zijn de meeste woorden niet eenduidig gedefinieerd (bv. trap, schop, etc). Meestal wordt dan uit de rest van de zin (de context) wel duidelijk wat er bedoeld wordt. Maar ook een 3 augustus 1998 Pagina 3

4 b. hele zin kan meer dan één betekenis hebben, zoals bijv. de volgende zin: Ik zag de man met de telescoop op de heuveltop. Deze zin is syntactisch en semantisch correct (dus grammaticaal correct en met betekenis) en bevat geen logische fouten. Toch zijn er minstens vier betekenissen aan te geven. Noem deze en probeer er nog een paar te vinden. In het volgende pseudotaal programma zitten enkele fouten. Welke zijn dat en benoem (logisch, syntactisch, semantisch) ze? (Hint: er zitten 3 fouten in) Herhaal SCHRIJF 'Geef een positief getal:' LEES 'A' Totdat NIET A KLEINER DAN 0 Als A GROTER dan 10 Dan SCHRIJF '100 gedeeld door uw getal is: ' PLAK 100 GEDEELD DOOR A Anders SCHRIJF '10 gedeeld door uw getal is: ' PLAK 10 GEDEELD DOOR A Eindals 3 augustus 1998 Pagina 4

5 Modules: kant en klare programma's die als bouwstenen, functionele eenheden, voor het maken van een algoritme kunnen worden gebruikt. Module Werking Syntax Voorbeeld AAN Geeft argument door, zoals in Z:=A IS_GELIJK AAN B A=0 B=1, dan Z=0 ABS Absolute waarde Z:=ABS X A=-3.5, dan Z=3.5 ARRAY Maakt matrix van vector Z:=(2 3) ARRAY Z = Z:=(2 3) MATRIX Z:=(2 3) TABEL CHAR Maakt input tot type teken Z:=CHAR A A=1, dan Z='1' DAN Geeft argument door, zoals in Z:=A GROTER DAN B A=3 B=1, dan Z=1 DIMENSIE Geeft dimensie van data Z:=DIMENSIE A A= , dan Z=2 DOOR Geeft argument door, zoals in Z:=A GEDEELD DOOR B EDIT_FILE Edit een data file op schijf EDIT_FILE C:\input.doc Opent de file met naam input.doc in teksteditor voor het aanbrengen van wijzigingen EN Logische EN Z:=A EN B A=1 B=1, dan Z=1 A=1 B=0, dan Z=0 A=0 B=1, dan Z=0 A=0 B=0, dan Z=0 ook: EN over een rij Z:=EN A A= , dan Z=0 A= , dan Z=1 EXP Exponent Z:=EXP 3 Z=e 3 GEDEELD Berekent quotient Z:=A GEDEELD B A=6 B=3, dan Z=2 Z:=A GEDEELD DOOR B GROTER Vergelijkt op waarde Z:=A GROTER B A=10 B=14, dan Z=0 Z:=A GROTER DAN B Z:= A>B IDENTIEK Zijn twee items volstrekt gelijk? Z:=A IDENTIEK B A='DAG' B='DAG ', dan Z=1 IN Onderzoekt lidmaatschap Z:=A IN B A=6 B= , dan Z= A='L' B='HALLO', dan Z= IS_CHAR Controleert op type CHAR Z:=IS_CHAR A A='Hallo', dan Z=1 IS_GELIJK Vergelijkt op gelijkheid Z:=A IS_GELIJK B A=15 B=30, dan Z=0 Z:= A=B IS_NUM Controleert op type numeriek Z:=IS_NUM A A=3.14, dan Z=1 A='hallo', dan Z=0 IS_ONGELIJK Vergelijkt op ongelijkheid Z:=A IS_ONGELIJK B A=1 B=1, dan Z=0 KLEINER Vergelijkt op waarde Z:=A KLEINER B A=10 B=14, dan Z=1 Z:=A KLEINER DAN B Z:=A<B LEES Leest waarden in LEES VAR De variabele met naam VAR wordt interactief gevuld met waarden LENGTE Geeft lengte van rij of array Z:=LENGTE A A= , dan Z=4 A= , dan Z=2 3 LN Natuurlijke logaritme Z:=LN Z=1 LOG LogaritmeZ:=A LOG B A=10 B=2 dan Z= augustus 1998 Pagina 5