Merge branch 'master' of https://github.com/DSLsofMath/BScProj2018

Author: AiStudent

Book/build.py

@@ -129,8 +129,8 @@ def build_index(sources):
         ("Single particle mechanics", "Physics/src/NewtonianMechanics/SingleParticle.lhs")
     ]),
     ("Examples", [
-        ("Box on an incline", "Physics/src/Examples/Box_incline.lhs"),
         ("Teeter", "Physics/src/Examples/Teeter.lhs"),
+        ("Box on an incline", "Physics/src/Examples/Box_incline.lhs"),
     ])
 ]
 

Physics/src/Examples/Teeter.lhs

@@ -6,50 +6,72 @@ Exam excercise 3, 2017-01-13
 > import Dimensions.Quantity
 > import Prelude hiding (length)
 
-> balk_M = 1.0 # mass
+
+Two boxes, m1 and m2, rests on a beam in balance.
+
+Known values:
+
+> beam_M = 1.0 # mass
 > m1 = 2.0 # mass
 > m2 = 5.0 # mass
 > d = 0.75 # length
-> balk_L = 5.0 # length
+> beam_L = 5.0 # length
 > two = 2.0 # one
 
 ![Teeter](teeter.png){.float-img-left}
 
 Direct implication:
 
-$$ f(x) = \frac{a}{b}$$
+> beam_left_L = (beam_L /# two) +# d
+> beam_right_L = beam_L -# beam_left_L
 
-> balk_left_L = (balk_L /# two) +# d
-> balk_right_L = balk_L -# balk_left_L
+We want to be able to represenet the torques.
 
-We want to be able to represenet the angular momentums.
-Here are some propositions.
+A torque (sv. vridmoment) is defined as:
 
-> m1_vrid = m1 *# balk_left_L 
+$$ \tau = distance\ from\ turning\ point \cdot force $$
 
-> balk_L_vrid = ((balk_left_L /# balk_L) *# balk_M) *# (balk_left_L /# two)
+Since all force values will be composited of a mass and the gravitation, we can ignore the gravitation.
 
+$$ \tau = distance\ from\ turning\ point \cdot mass $$
 
-> balk_H_vrid = ((balk_right_L /# balk_L) *# balk_M) *# (balk_right_L /# two)
 
+> m1_torq = m1 *# beam_left_L 
 
-m2_vrid = m2 * x
+To get the beams torque on one side, we need to divide by 2 because the beam's torque is spread out linearly (the density of the beam is equal everywhere), which means the left parts mass centrum is \emph{half the distance} of the left parts total length.
 
-VL = HL
+$$ beamL_{\tau} = beamL_{M} \cdot \frac{distance}{2} $$
 
-m1_vrid + balk_L_vrid = m2_vrid + balk_H_vrid
+$$ beamL_{\tau} = \frac{beam\ left\ length}{beam\ length} \cdot beam_M \cdot \frac{beam\ left\ length}{2} $$
 
-m1_vrid + balk_L_vrid - balk_H_vrid  = m2_vrid
+> beamL_torq = ((beam_left_L /# beam_L) *# beam_M) *# (beam_left_L /# two)
 
-(m1_vrid + balk_L_vrid - balk_H_vrid) / m2  = x
+> beamR_torq = ((beam_right_L /# beam_L) *# beam_M) *# (beam_right_L /# two)
 
-> x = (m1_vrid +# balk_L_vrid -# balk_H_vrid) /# m2
+We make an expression for $m2_{\tau}$, which involves our unknown distance x.
 
-Security check:
+$$ m2_{\tau} = m2 \cdot x $$
+
+For the teeter to be in balance, both sides torques should be equal.
+
+$$ Left\ side\ torque = Right\ side\ angular\ torque $$
+
+We try to break out $m2_{\tau}$ and then x.
 
-> m2_vrid = m2 *# x
+$$ m1_{\tau} + beamL_{\tau} = m2_{\tau} + beamR_{\tau} $$
+
+$$ m1_{\tau} + beamL_{\tau} - beamR_{\tau} = m2_{\tau} $$
+
+$$ \frac{m1_{\tau} + beamL_{\tau} - beamR_{\tau}}{m2}  = x $$
+
+Our solution:
+
+> x = (m1_torq +# beamL_torq -# beamR_torq) /# m2
+
+Security check:
 
-> vL = m1_vrid +# balk_L_vrid
-> hL = m2_vrid +# balk_H_vrid
+> m2_torq = m2 *# x
 
+> left_side_torque = m1_torq +# beamL_torq
+> right_side_torque = m2_torq +# beamR_torq
 

Rapport/include/Introduktion.tex

@@ -5,13 +5,13 @@ \chapter{Introduktion}
 
 \section{Bakgrund}
 
-På civilingenjörsprogrammet Datateknik på Chalmers tekniska högskola ingår den obligatoriska
-fysikkursen \textit{Fysik för ingenjörer}. Tentastatistiken för denna kurs är
-betydligt sämre~\cite{tentastatistik} än för andra kurser på Datateknik\footnote{Andel underkända på
-ordinarie tentamen från läsår 2014 till 2017: 34\%, 76\%, 18\%, 57\%.
-}. Projektgruppen tror att många studenter på Datateknik finner denna
-kurs svår eller ointressant, och att detta leder till att en betydande andel får
-underkänt.
+På civilingenjörsprogrammet Datateknik på Chalmers tekniska högskola ingår den
+obligatoriska fysikkursen \textit{Fysik för ingenjörer}. Tentastatistiken för
+denna kurs är betydligt sämre~\cite{tentastatistik} än för andra kurser på
+Datateknik\footnote{Andel underkända på ordinarie tentamen från läsår 2014 till
+2017: 34\%, 76\%, 18\%, 57\%.}. Projektgruppen tror att många studenter på
+Datateknik tycker att denna kurs är svår eller ointressant och att detta leder
+till att en betydande andel får underkänt.
 
 Detta tror projektgruppen kan lösas med avstamp från kursen \textit{Domain
 Specific Languages of Mathematics} (``DSLsofMath''), med den svenska titeln
@@ -82,20 +82,26 @@ \section{Bakgrund}
 tillhörande programmeringskod, uppgifter och lösningar, som komplement till
 existerande kurser i signallära.
 
+Till sist finns det ett arbete som liknar detta arbete i både syfte och
+programmeringsspråk, vilket utfördes av Scott N. Walck vid Lebanon Valley
+College~\cite{lebanon-physics}. Syftet med det projektet var att fördjupa
+studenters förståelse av fysik, med fokus på elektromagnetisk teori, genom att
+uttrycka fysiken med hjälp av funktionell programmering.
+
 \section{Projektets mål}
 
 Målet med detta kandidatarbete är att angripa fysik från ett
-programmeringsperspektiv. Förhoppningen är då att fysik ska bli både
+programmeringsperspektiv, förhoppningen är då att fysik ska bli både
 roligare och intressantare för datastudenter, och därmed också
 enklare. Detta liknar premissen bakom kursen DSLsofMath och kandidatarbetet
 från 2016, som istället för fysik behandlade matematik respektive signallära.
 
 Mer konkret ska ovanstående genomföras genom att skapa ett läromaterial.
 Läromaterialet ska bestå av
-domänspecifika språk, skrivna
+domänspecifika språk som modellerar fysik, skrivna
 %programkod skriven
-i Haskell, som
-modellerar fysik sammanvävt med en förklarande lärotext. Läromaterialet ska vara
+i Haskell, 
+sammanvävt med en förklarande lärotext. Läromaterialet ska vara
 enkelt för läsaren att ta till sig, vilket ska åstadkommas genom ett lättsamt
 språk, publicering på en hemsida samt fri tillgång till källkoden.
 
@@ -107,8 +113,8 @@ \section{Avgränsningar}\label{sec:avgransningar}
 
 Läromaterialet ska begränsa sig till att enbart beskriva de fysikaliska områden
 som ingår i kursen Fysik för ingenjörer. Denna avgränsning valdes dels eftersom
-att det är den fysik gruppmedlemmarnas kunskaper är begränsad till, dels för att
-det är till Fysik för ingenjörer detta projekt kan bli mest relevant för, då
+att det är den fysik gruppmedlemmarnas kunskaper är begränsad till, och dels för att
+det är denna kurs som projektet kan bli mest relevant för, eftersom
 kursen ingår i datastudenternas obligatoriska kursplan.
 
 Vidare kommer en prioritering av innehållet i Fysik för ingenjörer att göras.
@@ -125,7 +131,7 @@ \section{Avgränsningar}\label{sec:avgransningar}
 
 Projektet kommer fokusera mer på att skapa innehållet än att göra
 efterforskningar på, och tillämpa, pedagogiska teorier och riktlinjer. Denna
-avgränsning valdes eftersom det är hur innehållet kan se ut som är det
-intressanta och nya, inte hur ett pedagogiskt läromaterial kan skrivas på bästa sätt. Den
+avgränsning valdes eftersom det är hur innehållet kan se ut som är 
+intressant och nytt, inte hur ett pedagogiskt läromaterial kan skrivas på bästa sätt. Den
 pedagogiska aspekten kommer inte ignoreras helt, fokuset på den kommer bara att
 vara mindre.

Rapport/include/Teori.tex

@@ -12,20 +12,20 @@ \section{Domänspecifika språk}
 textformatering eller matlagning. Specifikt syftar det på att det är \textit{just
 detta} område som fokus läggs på. Med språk menas ett sätt att uttrycka
 saker inom domänen. Svenska och Java är två exempel på språk.
-
-Domänspecifika språk är vanligt förekommande i programmeringssammanhang. HTML är
+Domänspecifika språk är vanligt förekommande i programmeringssammanhang, HTML är
 ett domänspecifikt språk för textformatering, SQL för databashantering och
-CSV för tabeller. Precis som domänspecifika språk i vardagen passar
-domänspecifika språk inom programmering bäst för sin egen domän. SQL är bra för
-att hantera en databas men inte för att skapa ett spel.
+CSV för tabeller. 
 
 Domänspecifika språk används inte bara i programmering utan förekommer även i
 andra mer vardagliga sammanhang. Inom domänen matlagning är steka, grilla och
-fritera användbara ord. Likaså inom domänen ridning är grimma, box och galopp
+fritera användbara ord, likaså inom domänen ridning är grimma, box och galopp
 användbara ord. Är personen bekant med domänen vet den vad som menas med grimma
 och det är ett kort och väldefinierat sätt att uttrycka sig. Men detta språk (här
 i form av ord och begrepp) blir svårtolkat utanför domänen. Ett recept kan inte
 förklaras i termer av grimmor, boxar och galopper.
+Precis som domänspecifika språk i vardagen passar
+domänspecifika språk inom programmering bäst för sin egen domän. SQL är bra för
+att hantera en databas men inte för att skapa ett spel.
 
 Motsatsen till ett domänspecifikt språk är ett generellt språk. I
 vardagen är naturliga språk som svenska och engelska generella medan
@@ -37,7 +37,7 @@ \section{Domänspecifika språk}
 minnestillgång~\cite{turing_ne}~\cite{turing_book}. Nackdelen med
 dessa generella språk är just att de är så generella. Eftersom
 domänspecifika språk inte behöver vara användbara utanför den
-specifika domänen kan de inkludera speciell syntax och ha inbyggd
+specifika domänen kan de inkludera specifik syntax och ha en inbyggd
 funktionalitet som inte hade passat i ett generellt språk.
 
 Ett domänspecifikt språk kan antingen implementeras som ett fristående språk
@@ -46,17 +46,17 @@ \section{Domänspecifika språk}
 \textit{Haskell}. Haskell är ett lämpligt val eftersom det är enkelt att skapa
 datatyper som bygger upp det domänspecifika språket. Att Haskell är ett
 högnivåspråk är också en fördel då programmeraren slipper programmeringstekniska detaljer som
-minneshantering, och kan istället fokusera på programmets innehåll
+minneshantering och kan istället fokusera på programmets innehåll
 och betydelse. Slutligen möjliggör mönstermatchning att de datatyper som utgör
 det domänspecifika språket enkelt kan brytas isär och manipuleras.
 
-För vidare läsning om domänspecifika språk rekommenderas \textit{DSL for the Uninitiated} \cite{DSLU}.
+För vidare läsning om domänspecifika språk rekommenderas \textit{DSL for the Uninitiated}~\cite{DSLU}.
 
 \section{Syntax, syntaxträd och semantik}\label{sec:syntax}
 
 I samband med domänspecifika språk dyker begreppen \textit{syntax} och
-\textit{semantik} upp. Syntax är reglerna för hur enheter i språket, till exempel ord och skiljetecken, sammamslås till komplexa strukturer, som meningar och
-satser. Semantik är betydelsen av sådana komplexa strukturer i ett språk.
+\textit{semantik} upp. Syntax är reglerna för hur enheter i språket, till exempel ord och skiljetecken, sammamslås till komplexa strukturer som meningar och
+satser. Semantiken är betydelsen av sådana komplexa strukturer i ett språk.
 Inom aritmetik\footnote{Aritmetik är
   den gren inom matematiken som behandlar räkning av tal.} är tal och
 operationer syntax medan värdet av uttrycket är semantiken.  Till

Rapport/include/backmatter/referenser.bib

@@ -77,3 +77,10 @@ @misc{QC
 @misc{MD,
   note = "E. H. Müller, J. Grant och W. R. Saunders, ``A Domain Specific Language for Performance Portable Molecular Dynamics Algorithms,'' 2017. [Online]. Tillgänglig: \url{https://arxiv.org/abs/1704.03329}, hämtad: 2018-04-20."
 }
+@misc{lebanon-physics,
+  note = "S. N. Walck, ``Learn Physics by Programming in Haskell,'' 2017. [Online]. Tillgänglig: \href{https://arxiv.org/abs/1412.4880v1}{https://arxiv.org/abs/1412.4880v1}, hämtad: 2018-05-14."
+}
+
+
+
+

Rapport/include/frontmatter/Sammanfattning.tex

@@ -32,9 +32,10 @@ \section*{Sammanfattning}
 består av Haskell-kod tillsammans med beskrivande
 text. Vissa kapitel bygger upp domänspecifika språk från grunden medan
 andra kombinerar och tillämpar tidigare domänspecifika språk på
-fysikaliska problem. Läromaterialet är publicerat på en hemsida\footnote{\url{https://dslsofmath.github.io/BScProj2018/}}
-och dess källkod finns
-fritt tillgänglig\footnote{\url{https://github.com/DSLsofMath/BScProj2018}}.
+fysikaliska problem. Läromaterialet är publicerat på en
+hemsida\footnote{\url{https://dslsofmath.github.io/BScProj2018/}} och dess
+källkod finns fritt
+tillgänglig\footnote{\url{https://github.com/DSLsofMath/BScProj2018}}.
 
 Rapporten beskriver
 även de möten och diskussioner som genomförts med utomstående. Syftet var att

Redovisningar/Slutredovisning/Innehåll.md

@@ -1,3 +1,5 @@
+[Länk till Drive-presentation](https://docs.google.com/presentation/d/1GKvIVS8E4a8Xm1CrACb8xWJitlgOIeo9winxd3gK4d4/edit#slide=id.p)
+
 ## Krav
 
 15-20 min presentation.