Αυτό το άρθρο είναι μέρος της σειράς Learn with Linux:

  • Μάθετε με το Linux: Μάθετε να πληκτρολογείτε
  • Μάθετε με Linux: Προσομοίωση Φυσικής
  • Μάθετε με το Linux: Εκμάθηση Μουσικής
  • Μάθετε με το Linux: Δύο Γεωγραφικές Εφαρμογές
  • Μάθετε με το Linux: Master Your Math με αυτές τις εφαρμογές Linux
  • Μάθετε με Linux: Flashcards

Το Linux προσφέρει σπουδαίο εκπαιδευτικό λογισμικό και πολλά εξαιρετικά εργαλεία για να βοηθήσουν τους μαθητές όλων των βαθμών και των ηλικιών στην εκμάθηση και την άσκηση ποικίλων θεμάτων, συχνά διαδραστικά. Η σειρά άρθρων "Μάθε με το Linux" προσφέρει μια εισαγωγή σε μια ποικιλία εκπαιδευτικών εφαρμογών και λογισμικού.

Η Φυσική είναι ένα ενδιαφέρον θέμα και αναμφισβήτητα το πιο ευχάριστο μέρος οποιασδήποτε κατηγορίας / διάλεξης Φυσικής είναι οι διαδηλώσεις. Είναι πολύ ωραίο να δούμε τη φυσική σε δράση, όμως τα πειράματα δεν χρειάζεται να περιορίζονται στην τάξη. Ενώ το Linux προσφέρει πολλά εξαιρετικά εργαλεία για επιστήμονες που υποστηρίζουν ή διεξάγουν πειράματα, αυτό το άρθρο θα αφορά μερικά που θα κάνουν τη μαθησιακή φυσική ευκολότερη ή πιο διασκεδαστική.

1. Βήμα

Step είναι ένας διαδραστικός προσομοιωτής φυσικής, μέρος του KDEEdu, το εκπαιδευτικό πρόγραμμα KDE. Κανείς δεν μπορούσε να περιγράψει καλύτερα τι κάνει το βήμα από τους ανθρώπους που το έκαναν. Σύμφωνα με την ιστοσελίδα του έργου, το [Step] λειτουργεί ως εξής: τοποθετείτε μερικά σώματα στη σκηνή, προσθέτετε κάποιες δυνάμεις όπως βαρύτητα ή πηγές, κάντε κλικ στο "Simulate" και το Step σας δείχνει πώς θα εξελιχθεί η σκηνή σας σύμφωνα με τους νόμους η φυσικη. Μπορείτε να αλλάξετε κάθε ιδιότητα των σωμάτων / δυνάμεων στο πείραμά σας (ακόμα και κατά τη διάρκεια της προσομοίωσης) και να δείτε πώς αυτό θα αλλάξει το αποτέλεσμα του πειράματος. Με Βήμα, δεν μπορείτε μόνο να μάθετε αλλά να αισθάνεστε πώς λειτουργεί η φυσική! "

Ενώ βεβαίως απαιτεί Qt και τα φορτία των εξειδικευμένων εξαρτήσεων του KDE, έργα όπως αυτό (και το ίδιο το KDEEdu) είναι μέρος του λόγου για τον οποίο το KDE είναι ένα τόσο καταπληκτικό περιβάλλον (αν δεν σας πειράζει να τρέχετε ένα βαρύτερο desktop, φυσικά ).

Το βήμα είναι στα αποθετήρια του Debian. για να το εγκαταστήσετε σε παράγωγα, απλά πληκτρολογήστε

 sudo apt-get βήμα εγκατάστασης

σε ένα τερματικό. Σε ένα σύστημα KDE θα πρέπει να έχει ελάχιστες εξαρτήσεις και να εγκατασταθεί σε δευτερόλεπτα.

Το βήμα έχει μια απλή διεπαφή και σας επιτρέπει να μεταβείτε δεξιά σε προσομοιώσεις.

Θα βρείτε όλα τα διαθέσιμα αντικείμενα στην αριστερή πλευρά. Μπορείτε να έχετε διαφορετικά σωματίδια, φυσικό αέριο, αντικείμενα με σχήμα, πηγές και διαφορετικές δυνάμεις στη δράση. (1) Εάν επιλέξετε ένα αντικείμενο, στη δεξιά πλευρά (2) θα εμφανιστεί μια σύντομη περιγραφή του αντικειμένου. Στη δεξιά πλευρά θα δείτε μια επισκόπηση του "κόσμου" που έχετε δημιουργήσει (τα αντικείμενα που περιέχει) (3), τις ιδιότητες του επιλεγμένου αντικειμένου (4) και τα βήματα που έχετε κάνει μέχρι τώρα (5).

Μόλις τοποθετήσετε όλα όσα θέλετε στον καμβά, απλά πατήστε "Προσομοίωση" και παρακολουθήστε τα γεγονότα να ξετυλίγονται καθώς τα αντικείμενα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.

Για να γνωρίσετε καλύτερα το Step, χρειάζεται μόνο να πατήσετε F1. Το Κέντρο βοήθειας του KDE προσφέρει ένα μεγάλο και λεπτομερές εγχειρίδιο βημάτων.

2. Lightspeed

Το Lightspeed είναι ένας απλός προσομοιωτής GTK + και OpenGL ο οποίος έχει σκοπό να αποδείξει την επίδραση του τρόπου με τον οποίο κάποιος μπορεί να παρατηρήσει ένα αντικείμενο που κινείται γρήγορα. Το Lightspeed θα προσομοιώνει αυτά τα αποτελέσματα με βάση την ειδική σχετικότητα του Einstein. Σύμφωνα με τη σελίδα προέλευσης τους " Όταν ένα αντικείμενο επιταχύνει σε περισσότερα από μερικά εκατομμύρια μέτρα ανά δευτερόλεπτο, αρχίζει να εμφανίζεται στρεβλωμένο και αποχρωματισμένο με περίεργους και ασυνήθιστους τρόπους και καθώς προσεγγίζει την ταχύτητα του φωτός (299.792.458 m / s) όλο και πιο περίεργο. Επιπλέον, ο τρόπος με τον οποίο παραμορφώνεται το αντικείμενο ποικίλλει δραστικά με την οπτική γωνία από την οποία παρατηρείται. "

Αυτές οι επιδράσεις που έρχονται σε ισχύ σε σχετικές ταχύτητες είναι:

  1. Η συρρίκνωση του Lorentz - προκαλεί μικρότερη εμφάνιση του αντικειμένου
  2. Η κόκκινη / μπλε μετατόπιση Doppler - αλλάζει τις αποχρώσεις του χρώματος που παρατηρήθηκαν
  3. Το φαινόμενο του προβολέα - φωτίζει ή σκουραίνει το αντικείμενο
  4. Οπτική εκτροπή - παραμορφώνει το αντικείμενο με ασυνήθιστους τρόπους

Το Lightspeed βρίσκεται στα αποθετήρια του Debian. για να το εγκαταστήσετε, απλά πληκτρολογήστε:

 sudo apt-get να εγκαταστήσετε την ταχύτητα

Το περιβάλλον χρήστη είναι πολύ απλό. Παίρνετε ένα σχήμα (μπορείτε να κατεβάσετε περισσότερα από το sourceforge) που θα μετακινηθούν κατά μήκος του άξονα x (η κίνηση μπορεί να ξεκινήσει με επεξεργασία "A" ή επιλέγοντάς την από το μενού αντικειμένων).

Μπορείτε να ελέγξετε την ταχύτητα της κίνησης του με το δεξιό πλαϊνό ρυθμιστικό και να προσέξετε πώς παραμορφώνεται.

Μερικοί απλοί έλεγχοι θα σας επιτρέψουν να προσθέσετε περισσότερα οπτικά στοιχεία

Οι γωνίες θέασης μπορούν να ρυθμιστούν πιέζοντας είτε το αριστερό, το μεσαίο ή το δεξί κουμπί και σύροντας το ποντίκι ή από το μενού Κάμερα, το οποίο προσφέρει επίσης κάποιες άλλες ρυθμίσεις όπως το χρώμα φόντου ή τη γραφική παράσταση.

Αξιοσημείωτη αναφορά: Physion

Η Physion μοιάζει με ένα ενδιαφέρον έργο και ένα εξαιρετικό λογισμικό που προσομοιώνει τη φυσική με πολύ πιο πολύχρωμο και διασκεδαστικό τρόπο από ό, τι τα παραπάνω παραδείγματα θα επέτρεπαν. Δυστυχώς, κατά τη στιγμή της γραφής, ο επίσημος ιστότοπος αντιμετώπιζε προβλήματα και η σελίδα λήψης δεν ήταν διαθέσιμη.

Κρίνοντας από τα βίντεο στο Youtube, το Physion πρέπει να αξίζει να το εγκαταστήσετε μόλις γίνει διαθέσιμη μια γραμμή λήψης. Μέχρι τότε μπορούμε να απολαύσουμε απλά αυτό το βίντεο επίδειξης.

Έχετε άλλη αγαπημένη εφαρμογή φυσικής προσομοίωσης / επίδειξης / μάθησης για το Linux; Παρακαλώ μοιραστείτε μαζί μας στα παρακάτω σχόλια.