Программный комплекс включает 10 виртуальных лабораторных работ из курса общей физики для студентов высших и средних учебных заведений:
- Равноускоренное движение;
- Движение с равномерным ускорением;
- Законы соударения;
- Свободное падение;
- Тело брошенное под углом к горизонту;
- Изучение свойств гироскопа;
- Вращательное движение с равномерным ускорением;
- Момент инерции горизонтального стержня;
- Момент инерции различных тел;
- Маятник Максвелла.
Виртуальный лабораторный практикум реализован в виде комплекса кроссплатформенных графических приложений, поставляемых под различные операционные системы: Microsoft Windows, Linux, MacOS, iOS, Android, а также в виде веб-приложений на основе технологии HTML5, обеспечивающих возможность дистанционного выполнения лабораторных работ в веб-браузере. Графическая составляющая программного обеспечения использует программный интерфейс и компонентную базу OpenGL 2.0.
МИНИМАЛЬНЫЕ СИСТЕМНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ:
- Версия ОС (только для Windows-версии): Windows 7 или выше;
- Процессор: Intel Celeron / Athlon Sempron или выше (CPU частота: 1.8 ГГц);
- Память: 2 ГБ RAM;
- Графика: OpenGL 2.0 совместимая видеокарта (512 МБ VRAM);
- DirectX (только для Windows-версии): версия 9.0.c;
- Дисковое пространство: 300 МБ.
Более подробно о лабораторных работах:
1. РАВНОУСКОРЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ
Цели лабораторной работы: изучение равноускоренного движения тела в зависимости от ускоряющей и ускоряемой масс.
2. ДВИЖЕНИЕ С РАВНОМЕРНЫМ УСКОРЕНИЕМ
Цели лабораторной работы: измерение пройденного расстояния в зависимости от времени; определение скорости тела в любой момент времени; определение ускорения тела в любой заданной точке в зависимости от времени; определение среднего ускорения по экспериментальным данным.
3. ЗАКОНЫ СОУДАРЕНИЯ
Цели лабораторной работы: исследование упругих и неупругих столкновений двух скользящих тел на воздушной подушке; демонстрация сохранения импульса при упругих и неупругих столкновениях; наблюдение отдельных импульсов при упругих столкновениях; исследование распределения энергии при упругих и неупругих столкновениях.
4. СВОБОДНОЕ ПАДЕНИЕ
Цели лабораторной работы: измерение времени, за которое шарик упадет на расстояние между спусковым механизмом и мишенью внизу; построение диаграммы расстояние/время для равноускоренного движения; демонстрация того, что пройденное расстояние пропорционально квадрату времени; определение ускорения свободного падения.
5. ТЕЛО БРОШЕННОЕ ПОД УГЛОМ К ГОРИЗОНТУ
Цели лабораторной работы: измерение ширины траектории полета шарика в зависимости от угла броска и начальной скорости; расчет начальной скорости по максимальной ширине траектории; построение по точкам параболической траектории в зависимости от угла запуска.
6. ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ГИРОСКОПА
Цели лабораторной работы: демонстрация того, что период вращения диска обратно пропорционален периоду прецессии гироскопа; определение момента инерции диска; демонстрация того, что период вращения диска прямо пропорционален периоду нутации.
7. ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ С РАВНОМЕРНЫМ УСКОРЕНИЕМ
Цели лабораторной работы: построение зависимости угла поворота от времени для равноускоренного вращательного движения; подтверждение пропорциональности между углом поворота и квадратом времени; определение углового ускорения как функции крутящего момента; определение углового ускорения как функции момента инерции; подтверждение уравнения движения Ньютона.
8. МОМЕНТ ИНЕРЦИИ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО СТЕРЖНЯ
Цели лабораторной работы: определение крутильного коэффициента пружины; определение момента инерции вращающейся системы в зависимости от расстояния от дополнительных грузов до оси вращения; определение момента инерции вращающейся системы в зависимости от массы дополнительного груза.
9. МОМЕНТ ИНЕРЦИИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕЛ
Цели лабораторной работы: определение коэффициента скручивания пружины; определение момента инерции штанги без дополнительных грузов; определение момента инерции штанги как функции расстояния от дополнительного груза до оси; проверка теоремы Гюйгенса-Штейнера; определение момента инерции круглого деревянного диска, деревянного шара, сплошного и полого цилиндра.
10. МАЯТНИК МАКСВЕЛЛА
Цели лабораторной работы: построение графиков расстояние/время и скорость/время для начального движения колеса вниз; определение линейного ускорения и момента инерции колеса; определение кинетической и потенциальной энергии при движении вверх и вниз; подтверждение закона сохранения энергии с учетом потерь на трение.
