Interactive Physics 2.5 Demo - Interaktivna fizika

Priročnik k seminarju

Janez Potočnik
Maj 1997
 

INTERAKTIVNA FIZIKA

UVOD

Interactive Physics je program, ki je namenjen raznovrstnim simulacijam na področju Newtonove mehanike (sile, pospešek, hitrost, kinetična energija, sila trenja, sila zračnega upora, elektrostatičnost, simulacija vetrov). Računalniška simulacija pojavov nam omogoča, da se znebimo zapletenih računov ter nam nudi veliko možnosti pri poučevanju fizike. Interactive Physics je nastal v sodelovanju s predavatelji in študenti v Kaliforniji.

Uporabljamo ga v okolju Windows, ki uporabniku nudi enostavno ter učinkovito uporabo.

Na voljo je 32 bitna različica, ki jo je možno dobiti na internetu. Za vas sem pripravil namestitveni program Interactive Physics DEMO 2.5  v okolju Windows 95 ali Windows NT.

Po namestitvi, program poženemo s klikom na programsko ikono IP.EXE
setup.gif (1276 bytes) Interactive Physics DEMO 2.5 - 2183 kb
ZAHTEVANA KONFIGURACIJA: Procesor: (486), spomin: 32MB, Windows 95

Delovno okolje je sestavljeno iz dveh delov (osnovno okno in delovno okno).
DELOVNO OKNO

Delovno okno sestavljajo:

Podnaslovna vrstica z imenom datoteke
Delovni prostor je namenjen eksperimentu
Vrstica z orodji. Željen ukaz sprožimo z enojnim klikom na ustrezen gumb. Slike na gumbih označujejo pomen posameznega gumba.
Vodoravni in navpični drsnik sta namenjena za pomikanje po sliki.
> Zagon eksperimenta. Po zagonu se pojavi gumb stop, s katerim zaustavimo izvajanje poizkusa.
> Ponovna postavitev eksperimenta na začetek.
> Puščica, s katero označimo predmet. Pri dvojnem kliku se pojavi okno z lastnostmi predmeta.
> Vrtenje predmetov.
  1. Z miško kliknemo na sredino predmeta
  2. Ponovni klik na oglišče predmeta. Tipko na miški pridržimo ter vrtimo predmet v željeno smer.
  3. Ko je predmet v ustreznem položaju, tipko spustimo.
> Lupa za povečavo. Lupo za pomanjšanje dobimo, če gumb malo pridržimo.
> dodajanje besedila
> orodje za risanje pravokotnikov
> orodje za risanje krogov
> orodje za risanje likov poljubnih oblik
> orodje za dodajanje vzmeti
> orodje za dodajanje vrvi
> orodje za dodajanje zunanjih sil
> orodje za dodajanje zglobov
> pritrdimo predmet
Osnovno okno sestavlja:
  • Naslovna vrstica z imenom verzije programa
  • Vrstica z imeni menijev, ki se odpirajo s klikom na želeno ime.
File (datoteka)
Open...
Shranjene eksperimente lahko odpremo z izbiro Open. Željen eksperiment je potrebno samo poiskati v ustrezni mapi. Programu je priloženo okoli 60 eksperimentov.

Save As, Save...
Eksperiment lahko sami izdelamo ali spremenimo že obstoječega. Na žalost DEMO verzija ne omogoča shranjevanja.
Edit (urejanje)
Select All
Označimo vse predmete, ki so del eksperimenta.
Duplicate
Demo verzija ne omogoča izdelave dvojnika.
Reshape
Popravljamo obliko predmeta.
Player Mode

Predvajalnik. Ukaz ne naredi nič drugega kot pobriše nekaj gumbov in vrstic, tako da eksperimenta ne moremo spreminjati.
World
Gravity... (težnost)
Air Resistance (zračni upor)
Elektrostatics (elektrostatična privlačnost)

Force Field (sila polja)
Veliko možnosti za učinkovanje raznih zunanjih vplivov na telo (veter).

Skip frames
Efekt, ki omogoča izpuščanje posameznih slik (pospešimo hitrost delovanja).

Tracking
Na ekranu ostane sled npr.: prostega pada.

Accuracy...
Nastavimo točnost predvajanja eksperimenta.

Pause Control...
Nastavljamo zaustavitev eksperimenta po določenem času.
View (pogled)
Workspace (delovno okno)
Rules (ravnilo)
Grid Lines (mrežne črte)
X,Y Axes (X,Y os)
Coordinates (izpis koordinat)
Tool Palette (orodni gumbi)
Scrool Bars (drsni trak)
Tape Player Controls (predvajani gumbi)
Workspace... (klik in vse vam bo jasno)


Grid Snaps
Predmete lahko postavljamo le v določene točke (npr. na 1mm).

Numbers and Units...
Določimo merske enote npr.: metri, centimetri, milimetri, palci...
Object (predmet)
Elasticity... (prožnost)
Določimo koeficient prožnosti za označeni predmet.

 

 

 

 
Friction... (trenje)

Koeficient trenja lahko določimo z drsnim trakom okvirno ali pa ga vpišemo v obrazec. Koeficient trenja se določa za vsako ploskev posebej.

 

 

 
Define (lastnosti)
Vectors (vektorji)
Opazovanemu predmetu lahko izberemo vektor. Velikost in smer vektorja se pri izvajanju spreminja!

Velocity V(hitrost)
Acceleration A(pospešek)
Total Force FT (celotna sila)
Gravitation Force FG (sila teže)
Elektrostatics Force (elektrostatična sila)
Air Force (sila zračnega upora)
Force Filed (sila polja)
Contact Force FN (sila podlage)
Friction Force FF (sila trenja)

Vector Display...
Vektorjem določamo barvo, debelino, prijemališče...

Vector Lengths...(določitev dolžine vektorjev)

New Menu Button...
Ustvarimo nov gumb. Npr.: želimo dodati gumb za spremembo ozadja.


New control...
Ustvarimo drsne gumbe za spreminjanje posameznih lastnosti. Z drsniki lahko nastavljamo: začetno lego in hitrost v vseh smereh, maso, navor, koeficient lepenja in trenja, elastičnost in naboj.
Measure (merjenje)
Program Interactive Physics nam nudi tudi zelo zanimivo merjenje raznih količin, vendar uporabniki DEMO verzije zopet naletimo na razočaranje, merimo lahko le eno veličino za en merjeni predmet.

Position (položaj)
Velocitiy (hitrost)
Acceleration (pospešek)
P-V-A (position, velocity, acceleration: merjenje prejšnjih treh veličin)
Momentum (moment)
Angular Momentum (kotni moment)
Total Force (celotna sila)
Gravity Force (gravitacijska sila)
Electostatic Force (elektrostatična sila)
Air Force (sila zračnega upora)
Force Field (sila polja)
Kinetic Energy (kinetična energija)
Gravity Potential (gravitacijski potencial)
Primer merjenja: gibanje klade po klancu navzdol. Izbrana je bila meritev kinetične energije. S klikom na puščico lahko spreminjamo izpis rezultatov (številski, grafični, histogramski).

Window (okno)
Properties... (lastnosti)

Lastnosti lahko nastavimo tudi z izbiranjem predmeta z miško (dvojni klik).
S pomočjo lastnosti vsakemu predmetu določimo ali spremenimo lastnosti.

 
Npr.: začetna položaj na x in y koordinati, nagib predmeta, začetna hitrost v horizontalni ali vertikalni smeri, začetna kotna hitrost, material (les, kovina, led, jeklo...), masa predmeta, koeficient trenja, velikost sile, koeficient vzmeti...

E-pošta: janez.potocnik@kiss.muzej.si  
tel.: (041) 756 192 - brezplačno pošiljanje SMS sporočil

Avtor: Janez Potočnik ©. Zadnja sprememba 06.10.98 23:01:15