Bài viết này là một phần của loạt bài Học với Linux:

  • Học với Linux: Học cách gõ
  • Học với Linux: Mô phỏng Vật lý
  • Học với Linux: Học nhạc
  • Học với Linux: Hai ứng dụng địa lý
  • Học với Linux: Làm chủ toán học của bạn với các ứng dụng Linux này
  • Học với Linux: Flashcards

Linux cung cấp phần mềm giáo dục tuyệt vời và nhiều công cụ tuyệt vời để hỗ trợ sinh viên thuộc mọi cấp lớp và lứa tuổi trong việc học và thực hành nhiều chủ đề khác nhau, thường tương tác. Loạt bài "Tìm hiểu với Linux" cung cấp phần giới thiệu về nhiều ứng dụng và phần mềm giáo dục khác nhau.

Vật lý là một chủ đề thú vị, và được cho là phần thú vị nhất của bất kỳ lớp Vật lý / bài giảng nào là các cuộc biểu tình. Nó thực sự là tốt đẹp để xem vật lý trong hành động, nhưng các thí nghiệm không cần phải được giới hạn trong lớp học. Trong khi Linux cung cấp nhiều công cụ tuyệt vời cho các nhà khoa học để hỗ trợ hoặc thực hiện các thí nghiệm, bài viết này sẽ liên quan đến một vài công cụ giúp việc học vật lý dễ dàng hơn hoặc thú vị hơn.

1 bước

Bước là một mô phỏng vật lý tương tác, một phần của KDEEdu, Dự án Giáo dục KDE. Không ai có thể mô tả tốt hơn những gì Step làm hơn những người tạo ra nó. Theo trang web của dự án, "[Step] hoạt động như thế này: bạn đặt một số vật thể trên hiện trường, thêm một số lực như lực hấp dẫn hoặc lò xo, sau đó nhấp vào" Mô phỏng "và Bước cho bạn thấy cảnh của bạn sẽ phát triển như thế nào theo luật vật lý. Bạn có thể thay đổi mọi thuộc tính của các cơ quan / lực trong thí nghiệm của bạn (ngay cả trong khi mô phỏng) và xem cách điều này sẽ thay đổi kết quả của thử nghiệm. Với Bước, bạn không chỉ có thể học mà còn cảm thấy cách vật lý hoạt động! ”

Trong khi tất nhiên nó đòi hỏi Qt và các phụ thuộc KDE đặc biệt để làm việc, các dự án như thế này (và bản thân KDEEdu) là một phần lý do tại sao KDE là một môi trường tuyệt vời (nếu bạn không bận tâm khi chạy một desktop nặng hơn) ).

Bước nằm trong kho Debian; để cài đặt nó trên các dẫn xuất, chỉ cần gõ

 sudo apt-get cài đặt bước

vào một thiết bị đầu cuối. Trên một hệ thống KDE, nó sẽ có các phụ thuộc tối thiểu và cài đặt trong vài giây.

Bước có một giao diện đơn giản, và nó cho phép bạn nhảy ngay vào mô phỏng.

Bạn sẽ tìm thấy tất cả các đối tượng có sẵn ở phía bên tay trái. Bạn có thể có các hạt, khí, vật thể hình, lò xo và các lực khác nhau trong hành động khác nhau. (1) Nếu bạn chọn một đối tượng, một mô tả ngắn về nó sẽ xuất hiện ở phía bên tay phải (2). Ở bên phải, bạn cũng sẽ thấy tổng quan về “thế giới” bạn đã tạo (các đối tượng chứa) (3), các thuộc tính của đối tượng được chọn (4), và các bước bạn đã thực hiện (5).

Một khi bạn đã đặt tất cả các bạn muốn trên vải, chỉ cần bấm "Mô phỏng", và xem các sự kiện diễn ra như các đối tượng tương tác với nhau.

Để biết rõ hơn Bước bạn chỉ cần nhấn F1. Trung tâm trợ giúp KDE cung cấp một cuốn sổ tay Bước tuyệt vời và chi tiết.

2. Lightspeed

Lightspeed là một trình mô phỏng GTK + và OpenGL đơn giản có nghĩa là để chứng minh hiệu quả của cách người ta có thể quan sát một đối tượng chuyển động nhanh. Lightspeed sẽ mô phỏng những hiệu ứng này dựa trên thuyết tương đối hẹp của Einstein. Theo trang sourceforge của họ “ Khi một đối tượng tăng tốc lên hơn vài triệu mét mỗi giây, nó bắt đầu xuất hiện biến dạng và đổi màu theo những cách kỳ lạ và khác thường, và khi nó tiến tới tốc độ ánh sáng (299, 792, 458 m / s) càng ngày càng kỳ lạ. Ngoài ra, cách thức mà đối tượng bị méo thay đổi đáng kể với quan điểm mà từ đó nó được quan sát. ”

Những hiệu ứng này phát ra ở vận tốc tương đối là:

  1. Sự co bóp Lorentz - khiến vật thể xuất hiện ngắn hơn
  2. Sự thay đổi màu đỏ / xanh Doppler - làm thay đổi màu sắc của màu sắc được quan sát
  3. Hiệu ứng đèn pha - làm sáng hoặc làm tối đối tượng
  4. Quang sai - biến dạng đối tượng theo những cách khác thường

Lightspeed nằm trong kho Debian; để cài đặt nó, chỉ cần gõ:

 sudo apt-get cài đặt lightspeed

Giao diện người dùng rất đơn giản. Bạn nhận được một hình dạng (nhiều hơn có thể được tải về từ sourceforge) mà sẽ di chuyển dọc theo trục x (hoạt hình có thể được bắt đầu bằng cách xử lý "A" hoặc bằng cách chọn nó từ trình đơn đối tượng).

Bạn kiểm soát tốc độ di chuyển của nó bằng thanh trượt bên phải và xem nó biến dạng như thế nào.

Một số điều khiển đơn giản sẽ cho phép bạn thêm nhiều yếu tố trực quan hơn

Các góc nhìn có thể được điều chỉnh bằng cách nhấn nút trái, giữa hoặc phải và kéo chuột hoặc từ menu Máy ảnh cũng cung cấp một số điều chỉnh khác như màu nền hoặc chế độ đồ họa.

Đáng chú ý: Physion

Physion trông giống như một dự án thú vị và một phần mềm tìm kiếm tuyệt vời để mô phỏng vật lý theo một cách đầy màu sắc và thú vị hơn nhiều so với các ví dụ trên sẽ cho phép. Thật không may, tại thời điểm viết bài, trang web chính thức đã gặp sự cố và trang tải xuống không khả dụng.

Đánh giá từ video Youtube của họ, Physion phải có giá trị cài đặt khi một dòng tải xuống có sẵn. Cho đến lúc đó, chúng tôi chỉ có thể thưởng thức bản giới thiệu video này.

Bạn có một ứng dụng mô phỏng / thuyết minh / học tập vật lý yêu thích khác cho Linux không? Vui lòng chia sẻ với chúng tôi trong phần bình luận bên dưới.