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. Гармоническое колебание подвесного маятника
2. Эллиптическое колебание подвесного маятника
3. Маятник с переменным ускорением свободного падения
4. Реверсивный маятник Катера
5. Простые гармонические колебания
6. Крутильный маятник Поля
7. Вынужденные гармонические крутильные колебания
8. Связанные колебания
9. Механические волны
10. Скорость распространения звука в воздухе
11. Стоячие звуковые волны
12. Распространение звука в стержнях
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. Гармоническое колебание подвесного маятника
Цели лабораторной работы: измерение периода колебаний подвесного маятника в зависимости от длины и массы маятника; определение ускорения свободного падения.
2. Эллиптическое колебание подвесного маятника
Цели лабораторной работы: демонстрация эллиптического колебания подвесного маятника в виде двух перпендикулярных составляющих для различных начальных условий; наблюдение колебаний подвесного маятника при различных значениях фазового сдвига.
3. Маятник с переменным ускорением свободного падения
Цели лабораторной работы: измерение периода колебаний маятника в зависимости от эффективной составляющей ускорения свободного падения; измерение периода колебаний маятника в зависимости от длины маятника.
4. Реверсивный маятник Катера
Цели лабораторной работы: ознакомление с принципом работы реверсивного маятника; определение периода колебаний и определение локального значения ускорения свободного падения.
5. Простые гармонические колебания
Цели лабораторной работы: регистрация гармонических колебаний пружинного маятника в зависимости от времени с помощью ультразвукового датчика движения; определение периода колебаний для различных комбинаций жесткости пружины и массы подвешенного груза.
6. Крутильный маятник Поля
Цели лабораторной работы: измерение периода колебаний маятника при различных значениях вихревого тока торможения; определение константы демпфирования крутильного маятника.
7. Вынужденные гармонические крутильные колебания
Цели лабораторной работы: измерение амплитуды вынужденных колебаний крутильного маятника в зависимости от частоты возбуждения для различных значений демпфирования; наблюдение фазового сдвига между возбуждением и фактическими колебаниями; демонстрация резонанса.
8. Связанные колебания
Цели лабораторной работы: наблюдение связанных колебаний в фазе, противофазе и в общем случае; определение периодов колебаний для каждого случая; определение периода биения; сравнение экспериментальных и теоретических значений периодов.
9. Механические волны
Цели лабораторной работы: образование стоячей поперечной волны вдоль натянутой веревки; измерение внутренней частоты как функции количества узлов волны; определение длины волны и скорости распространения волны.
10. Скорость распространения звука в воздухе
Цели лабораторной работы: измерение времени распространения звукового импульса в воздухе в зависимости от температуры и расстояния между двумя микрофонными зондами; подтверждение линейной зависимости между расстоянием и временем; подтверждение вывода Лапласа.
11. Стоячие звуковые волны
Цели лабораторной работы: наблюдение стоячих звуковых волн в трубке Кундта; определение амплитуды звуковой волны в зависимости от заданной частоты; определение частоты и длины волны, соответствующих первому резонансу; определение скорости распространения волны по резонансным частотам.
12. Распространение звука в стержнях
Цели лабораторной работы: анализ с помощью осциллографа влияния материала и длины стержней на звуковые импульсы; определение скорости распространения продольных звуковых волн в материалах с течением времени; определение модуля упругости материалов и их плотности по скорости распространения продольных звуковых волн.
