Fizlab (MyPhysicsLab.hu)
Fizikai szimulációk Javával
This page is part
of the website prepared by Sándor Nagy with
kind permission from Erik Neumann
as a translation to Hungarian of his original site MyPhysicsLab—Physics
Simulation with Java.
Nagy Sándor megjegyzése: Erik Neumann lapjainak magyarítása kissé lassan halad, de a szimulációkkal lényegében elkészültem. A magyarított szimcsomag (Fizlab.jar) offlájn használatra letölthető.
Ugrás a 
oldalra!
oldalra!
Kattintson az alábbi fizikai szimulációs ikonok egyikére. A kattintásra valós időben mozgó animáció jön elő, mely interakcióra képes, azaz objektumokat mozgathat rajta az egérrel, paramétereket állíthat rajta, mint pl. a gravitáció(s gyorsulás SI egységben). A paraméterablakban tizedes vessző látszik ugyan, de a Java a tizedes pontot érti, ezért a felülírás során vessző helyett pontot kell használni. A paramétereket nem elég a megfelelő ablakba beírni: beírás után az Enter billentyűvel jelezzük a szimulációnak, hogy mostantól az új érték érvényes. Ha eddig nem történt volna meg a gépén a Java telepítése, most ideje megtennie az előző link segítségével, mert a nélkül nem működnek a szimulációk.
 Folyadékdinamika |
 Oszcilláló reakciók |
Hogy működik?
A szükséges matekot és fizikát az egyes szimulációk lapján találjuk. A szabad forráskód rendelkezésükre áll azoknak, akik maguk szeretnének kísérletezni a fejlesztésükkel. Íme néhány további lap a mögöttes matekról és informatikáról.Segítség és GYIK – Hogy lehet működésre bírni a szimulációkat és egyebek
Differenciálegyenletek – Fájdalommentes bevezetés a diffegyenletekbe
Differenciálegyenletek osztályozása – A diffegyenletek rendszertana
Numerikus megoldások – Hogy lehet erőlködés nélkül megoldani diffegyenleteket
A Runge–Kutta-módszer – A legjobb numerikus módszer diffegyenlet-megoldásra
Matekfrissítő azok számára, akiknek kissé berozsdásodott már a matektudásuk (a dallam még megvan, de a szöveg már nincs, vagy fordítva :-)
Linkek a kapcsolatos matekos, fizikai és szimulációs webhelyekre
Matematika megjelenítése a weben – Megjegyzések arról, hogyan érdemes/lehet a matematikát megjeleníteni a neten
Mért pont fizikai szimulációk?
Ezek a szimulációk a következőkre használhatók:- játszadozhatunk velük csak úgy a móka kedvéért... próbáljon valamit mozgatni az egérrel, vagy állítgassa a paramétereket
- tanulhatunk egy kis fizikát, továbbá érzékelhetjük, mit jelent a modellalkotás egy fizikai rendszer esetében
- tanulhatunk a numerikus módszerek alkalmazásáról diffegyenletek megoldására
- tanulhatunk a differenciálegyenletekről és a megoldásukra használt technikákról
- tanulhatunk egy kis programozást (a szabad forráskód elérhető)
- felturbózhatja a következő videójátékát, melyet készít
A szimulációk alapvetően szükségesek a tudomány és technika számos területén. Mihelyt bonyolultabb problémákkal találkozunk, nagyon nehéz a tiszta matematikával kikövetkeztetni, hogy mi is fog történni. Ilyenkor a tudomány művelői és a mérnökök matematikai modellt állítanak fel, melyet numerikus módszerek segítségével működtetnek egy komputeren.
Magamról
Üdv a magyar látogatónak! Erik Neumann
vagyok, az eredeti webhely – a MyPhysicsLab—Physics
Simulation with Java – gazdája. Seattle-ben élek, az USA Washington
nevű államában, mely nem tévesztendő össze Washington D.C.-vel, országunk fővárosával.
Önalkalmazott szoftverfejleszőként tevékenykedem. Ennek a webhelynek az eredetijét
2001 körül kezdtem el fejleszteni: részben személyes projektként, melynek célja
az volt, hogy közben tanuljak egy kis természettudományos számítógépezést is;
részben pedig azért, hogy egy onlájn tudományos múzeumot hozzak létre.Ugyanis
Chicagóban cseperedtem fel, a Museum of
Science and Industry (Természettudományos és Ipari Múzeum) közelében, ahová
imádtam járni, hogy a tudományról és a matekról tanuljak.1978-ban szereztem BSc diplomát matematikából az ohioi Oberlin College-ban. Minálunk ezt a végzettséget BA-nak rövidítik, mert a matematikát nem a természettudományok (science), hanem a művészetek (arts) közé soroljuk. 1984-ben szereztem egy MBA-t is a University of Chicago egyetemen. Első szoftveres állásom az APL nyelvvel állt kapcsolatban. Ezt a programozási nyelvet nagyon kedveltem matekszerű tömörsége és teljesítőképessége miatt.
Abban a szerencsében volt részem, hogy 1985 elején kapcsolatba kerültem a Macintosh-szoftverek fejlesztésével, s csatlakoztam a MacroMindhoz (ebből lett később a Macromedia). A MacroMind egyik alelnökeként (VP of Engineering titulussal) 5 éven keresztül irányítottam a szoftverfejlesztést. Legjelentősebb termékünk a VideoWorks volt, melyet később Directornak (azaz Rendezőnek) kereszteltek át, mely még ma is létezik Adobe Director néven. Az 1980-as években a mára már hétköznapivá vált interaktív média fogalma teljesen új volt és még a fejlődés kezdetét élte. A VideoWorks lényegében egy animációs eszköz volt, de már programozható interaktivitással is rendelkezett. Abban az időben a fő versenytársaink a HyperCard, a SuperCard és az Authorware voltak. A Directort különböző célokra használták. Arra vagyok a legbüszkébb, hogy a 90-es években ez volt a preferált eszköz a szoftverek felhasználói felületének prototípuskészítéséhez. A Directort az ún. "guided tour"-ok (bevezető prezentációk) készítéséhez is felhasználta a Macintosh a kezdeti években. És persze a Directort mindenféle művészeti, dizájn- és marketingprojektben is alkalmazták.
Munkámat az Apple Computernél folytattam új multimédia- és felhasználóifelület-koncepciók kialakításával, melyek digitális eszközöket, animált felhasználói felületeket, beszédfelismerést és az osztott információ elérését (distributed information access) érintették. 1991-ben lázas munka kezdődött, amikor is az Apple és az IBM stratégiai partnerséget igyekezett kialakítani. Jómagam is részt vettem a szupertitkos tárgyalásokban, és tettem egy javaslatot arra vonatkozóan, hogy a világnak szüksége volna egy olyan standardra a multimédiához, hogy a multimédiatartalmak fejlesztői számíthassanak rá mint a publikálás eszközére (végül is ez a cél valósult meg a HTML létrejöttével). Ezekre a javaslatokra volt a válasz a Kaleida Labs megalapítása. Ottani munkánk eredményezte a ScriptX létrejöttét, mely, mint kiderült, nagyon hasonló volt a Sun-féle Javához (melyet egyidejűleg fejlesztettek ki). A ScriptX célja az volt, hogy mindenféle multimédiát támogasson (szöveget, képeket, audiót, videót, animációkat stb.), több platformon működött (Mac és Windows), interpretált, objektumorientált volt, szemétgyűjtővel rendelkezett a gépmemória jobb kihasználása végett (ami akkoriban nagyon fontos szempont volt).
Ezután Seattle-be költöztem, és figyelmem újra a matematika és a természettudományok felé fordult. Újratanultam a differenciál- és integrálszámítást, megoldva az összes feladatot a régi főiskolai tankönyvemben, és további matematikakurzusokat vettem fel a University of Washingtonon. Akkor kezdtem el fejleszteni ezt a webhelyet, hogy közben gyakoroljam azt, amit tanultam. Nagyon örülök annak, hogy ma már olyan kiváló eszközöket használhatok mint a HTML és a Java, és így másokra hagyhatom az efféle eszközök fejlesztését. Továbbra is ügyködöm fizikai szimulációk készítésén: számos szimulációm jelenleg is fejlesztés alatt van.
Mostanában dolgoztam egy új matematikai projekten is. A neve FunctionLab (FüggvényLabor), mely hasonlít egy kézi grafikus kalkulátorhoz: különféle beírt függvények megjelenítésére való eszköz. Ezt a munkát barátom és hegymászótársam, Greg Langkamp, kérésére végeztem el, aki az enviromath.com-nál használja az oktatáshoz, mely a matematikával és a környezettudománnyal egyaránt kapcsolatos.
A Kaleida idejéből két szabadalomnak vagyok társszerzője: No. 5,475,811 "Rewinding time-based script sequences", and No. 5,452,435 "Synchronized clocks and media players". Az 1995-ös MacWorld Expón Multimedia Pioneer Awardban részesültem.
|
Az eredeti webhelyet a Canadian Mathematics Society (Kanadai Matematikai társaság) Knot a Braid of Links♣ projektje „a hét cool matematikai webhelye” címmel méltányolta. |
