![]() |
Компьютерные иллюстрации к законам движения Введение и обзор иллюстраций Основная цель приводимых ниже моделирующих компьютерных программ – дать наглядные иллюстрации к фундаментальным законам классической (ньютоновской) динамики. Моделирование движения выполняется в виртуальной лаборатории, где созданы идеализированные условия для экспериментов. Движение тел происходит внутри прямоугольного ящика с прозрачными стенками. В программе предусмотрены опции, позволяющие поворачивать этот ящик вокруг вертикальной и горизонтальной осей, чтобы можно было выбрать наиболее удобную точку зрения. Для этого нужно открыть панель "Options menu" и изменить в ней значения углов alpha (поворот вокруг вертикали) и beta (поворот вокруг горизонтали). Такие изменения параметров можно выполнять перемещением движков на соответствующих линейках прокрутки. Чтобы при моделировании отображались векторы результирующей силы и/или скорости тел, поставьте "галочки" в соответствующих окошках ("Show force", "Show velocity") на панели управления. Если поставить "галочку" в окошке "Show graphs", программа будет показывать также (в отдельном окне) графики зависимости от времени положения и скорости одного из тел. С помощью мыши можно изменить размеры этого дополнительного окна и разместить его (простым перетаскиванием) в удобном месте на экране. Столкновения движущихся тел (шаров) со стенками ящика программа может обрабатывать либо как абсолютно упругое отражение (нормальная к стенке составляющая изменяет знак при неизменном значении модуля скорости), либо как абсолютно неупругое столкновение (шар "прилипает" к стенке), либо как частично неупругое (или, если угодно, частично упругое) соударение. Выбор определяется величиной так называемого коэффициента восстановления (restitution coefficient), который равен отношению скоростей после и до столкновения. Фактическое значение коэффициента восстановления зависит от свойств материала стенок и сталкивающихся с ними шаров. В зависимости от принятой модели, мы можем придавать этому коэффициенту любые значения из интервала от 0 до 1. Нижняя граница интервала (0) соответствует абсолютно неупругому столкновению, верхняя граница (1) -- абсолютно упругому столкновению шара со стенкой. Величину коэффициента восстановления можно изменять, передвигая мышью движок на соответствующей линейке прокрутки панели управления, либо вводить с клавиатуры, впечатывая нужное значение в соответствующее окно ввода. (После ввода значения с клавиатуры необходимо нажать клавишу "Enter".) Разделы цикла "Компьютерные иллюстрации к законам движения" содержат заранее подготовленные моделирующие опыты. Последний раздел дает возможность самостоятельно вводить параметры для проведения собственных экпериментов. Содержание иллюстраций к законам движения
|
Компьютерные иллюстрации к законам движения – Обзор |