Общее описание программного продукта
Программный продукт предназначен для имитационного выполнения лабораторных работ по разделу «Механика» общего курса физики для студентов высших и средне-специальных учебных заведений.
Перечень виртуальных лабораторных работ:
1. Равноускоренное движение
2. Движение с равномерным ускорением
3. Законы соударения
4. Свободное падение
5. Тело брошенное под углом к горизонту
6. Изучение свойств гироскопа
7. Вращательное движение с равномерным ускорением
8. Момент инерции горизонтального стержня
9. Момент инерции различных тел
10. Маятник Максвелла
Тип целевого вычислительного устройства и поддерживаемая платформа: IBM–совместимый персональный компьютер под управлением Microsoft Windows.
Дополнительно в комплект поставки включена веб-версия виртуальной лаборатории (платформа HTML-5), предназначенная для загрузки на сервер образовательной организации с целью проведения дистанционных занятий со студентами.
Графическая составляющая программного обеспечения использует компонентную базу OpenGL 2.0. Графический интерфейс пользователя программы реализован на русском и английском языках.
Минимальные системные требования
- Тактовая частота процессора: не менее 2 ГГц
- Оперативная память: не менее 4 Гб
- Видеопамять: не менее 512 Мб
- Разрешение экрана: не менее 1024x768x32
- Поддержка OpenGL версии 2.0
- Поддержка DirectX версии 9.0.c (для ОС Windows)
- Стандартная клавиатура и компьютерная мышь с колесом прокрутки (для ПК)
- Средства воспроизведения звука (аудиоколонки или наушники)
Для работы с веб-версией виртуальной лаборатории необходимо использовать веб-браузер с поддержкой 3D графики WebGL, например, Google Chrome, Microsoft Edge, Opera, Mozilla Firefox. HTML-компоненты веб-версии продукта следует загружать на физический сервер. В случае необходимости использования локального сервера, рекомендуется использовать сборку XAMPP (Apache).
Варианты лицензирования
Виртуальная лаборатория поставляется только для учебных организаций с установкой на неограниченное количество рабочих мест (корпоративная лицензия).
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.
