Виртуалды зертханалық жұмыстар

Бұл бөлімде физикалық эксперименттер мен симуляцияларды жүргізуге арналған интерактивті орта ұсынылған. Бұл қымбат жабдықты қажет етпестен күрделі құбылыстарды қауіпсіз зерттеуге, деректерді жинауға және физикалық заңдарды талдауға мүмкіндік береді.

1. Механика бойынша зертханалық жұмыстар

• Математикалық маятник тербелістерін зерттеу: Тербеліс периодының жіптің ұзындығына және еркін түсу үдеуіне тәуелділігін зерттеу. Гармониялық тербеліс заңдарын тексеру.
• Күн жүйесі денелеріндегі еркін түсу үдеуін өлшеу: Маятникті немесе құлайтын денені пайдалана отырып, Күн жүйесінің түрлі планеталары мен серіктеріндегі гравитацияны ($g$) анықтауға арналған виртуалды эксперимент.

2. Молекулалық физика және термодинамика бойынша зертханалық жұмыстар

• Газдардағы изотермиялық процесті зерттеу: Бойль-Мариотт заңын эксперимент жүзінде тексеру. Тұрақты температурадағы қысымның көлемге тәуелділік графигін құру.
• Судың булану кезінде сууына бақылау жасау және ауа ылғалдылығын анықтау: Фазалық ауысуларды зерттеу, температураны өлшеу және психрометрлік әдіспен ауаның салыстырмалы ылғалдылығын есептеу.

3. Электр және магнетизм бойынша зертханалық жұмыстар

• Электрон зарядын және Фарадей санын анықтау: Іргелі физикалық тұрақтыларды есептеуге арналған электролиз бойынша эксперимент.

4. Тербелістер мен толқындар физикасы бойынша зертханалық жұмыстар

• Сұйықтық бетіндегі дененің тербелістерін зерттеу: Толқындық процестерді, өшетін тербелістерді және беттік керілу қасиеттерін зерттеу.

5. Жұлдызды аспан симуляциясы (Астрономия)

Бақылаушының географиялық координаттарына байланысты аспан сферасының компьютерлік моделін жасауға арналған қуатты білім беру құралы. Симуляция жұлдыздардың, планеталардың, галактикалардың және басқа аспан денелерінің орналасуын, қозғалысын және сыртқы түрін көзбен көруге мүмкіндік береді.

Симуляция мүмкіндіктері:

• Жұлдыз түрлерін және олардың таралуын зерттеу.
• Планеталардың қозғалысын нақты уақыт режимінде бақылау.
• Астрономия негіздерін көрсету және түсіндіру.

Жұлдызды аспанның қолжетімді проекциялары:

1. Полярлық проекция
2. «Балық көзі» (Fisheye)
3. Ортографиялық проекция
4. Стереографиялық проекция
5. Ламберт проекциясы
6. Гномониқалық проекция
7. Тең аралықты проекция
8. Мольвейде проекциясы
9. Жазық карта

6. Маятник қозғалысының интерактивті симуляциясы

Кіріс деректері мен орта жағдайларын өзгерту мүмкіндігі бар маятник физикасын визуализациялауға арналған жетілдірілген компьютерлік модель. Энергияның сақталу заңымен және гармониялық тербелістермен эксперимент жасауға мүмкіндік береді.

Бапталатын параметрлер:

• Маятник ұзындығы: Жіп ұзындығын өзгерту арқылы оның период пен жылдамдыққа әсерін зерттеу.
• Маятник массасы: Жеңіл және ауыр денелердің қозғалыс параметрлерін салыстыру үшін жүк салмағын орнату мүмкіндігі.
• Бастапқы шарттар: Бастапқы ауытқу бұрышын және бастапқы жылдамдықты баптау (тербелу немесе итеру сценарийлері).
• Әсер етуші күштер: Ауа кедергісі (үйкеліс) және гравитациялық күш (әртүрлі ауырлық жағдайындағы эксперименттер) сияқты сыртқы факторларды қосу және реттеу.
• Графиктер және деректерді талдау: Нақты уақыт режимінде графиктерді автоматты түрде құру:
  • Ауытқу бұрышының уақытқа тәуелділік графигі.
  • Кинетикалық және потенциалдық энергияның уақытқа тәуелділік графигі.