Den här artikeln är en del av Learn with Linux-serien:

  • Lär dig med Linux: Lär dig skriva
  • Lär dig med Linux: Fysik Simulering
  • Lär dig med Linux: Learning Music
  • Lär dig med Linux: Två Geografi Apps
  • Lär dig med Linux: Mastra din matematik med dessa Linux Apps
  • Lär dig med Linux: Flashcards

Linux erbjuder bra pedagogisk programvara och många utmärkta verktyg för att hjälpa studenter av alla kvaliteter och åldrar att lära och praktisera en rad olika ämnen, ofta interaktivt. Läran med Linux-serien av artiklar erbjuder en introduktion till en mängd olika pedagogiska appar och program.

Fysik är ett intressant ämne, och det är förmodligen den roligaste delen av en fysik klass / föreläsning demonstrationerna. Det är väldigt trevligt att se fysiken i aktion, men experimenten behöver inte begränsas till klassrummet. Medan Linux erbjuder många bra verktyg för forskare att stödja eller genomföra experiment, kommer den här artikeln att handla om några som skulle göra lärarfysiken lättare eller roligare.

1. Steg

Steg är en interaktiv fysik simulator, en del av KDEEdu, KDE Education Project. Ingen kan bättre beskriva vad Step gör än de människor som gjorde det. Enligt projektwebbsidan fungerar "[Step] så här: du lägger några kroppar på scenen, lägger till några krafter som gravitation eller fjädrar, klicka sedan på" Simulera "och Step visar hur din scen kommer att utvecklas i enlighet med lagarna i fysik. Du kan ändra varje egenskap av kroppar / krafter i ditt experiment (även under simulering) och se hur detta kommer att förändra resultatet av experimentet. Med Step kan du inte bara lära dig men känna hur fysiken fungerar! "

Medan det naturligtvis krävs Qt och massor av KDE-specifika beroenden att fungera, är projekt som detta (och KDEEdu själv) en del av anledningen till att KDE är en så fantastisk miljö (om du inte har något emot att köra ett tyngre skrivbord, förstås ).

Steget är i Debians repositories; att installera det på derivat, skriv bara

 sudo apt-get installeringssteg

in i en terminal. På ett KDE-system borde det ha minimala beroenden och installeras på några sekunder.

Steget har ett enkelt gränssnitt, och det låter dig hoppa direkt i simuleringar.

Du hittar alla tillgängliga objekt på vänster sida. Du kan ha olika partiklar, gas, formade föremål, fjädrar och olika krafter i åtgärd. (1) Om du väljer ett objekt visas en kort beskrivning av den på höger sida (2). Till höger kommer du också att se en översikt över "världen" du skapat (objekten den innehåller) (3), egenskaperna för det aktuella valda objektet (4) och de steg du hittills har tagit (5).

När du har placerat allt du ville ha på duken, tryck bara på "Simulera" och se händelserna utfolde sig när objekten interagerar med varandra.

För att lära känna steg bättre behöver du bara trycka på F1. KDE Hjälpcenter erbjuder en bra och detaljerad steghandbok.

2. Lightspeed

Lightspeed är en enkel GTK + och OpenGL-baserad simulator som är avsedd att visa effekten av hur man kan observera ett snabbt rörligt föremål. Lightspeed kommer att simulera dessa effekter baserat på Einsteins speciella relativitet. Enligt deras sourceforge-sida " När ett föremål accelererar till mer än ett fåtal miljoner meter per sekund, börjar det att framstå varvt och missfärgat på konstiga och ovanliga sätt, och när det närmar sig ljusets hastighet (299.792.448 m / s) blir effekterna mer och mer bisarrt. Dessutom varierar det sätt på vilket föremålet förvrängs drastiskt med den synpunkt som det observeras från. ”

Dessa effekter som uppkommer vid relativa hastigheter är:

  1. Lorentz-kontraktionen - får föremålet att visas kortare
  2. Doppler-rött / blått skift - ändrar färgtonerna i färg som observerats
  3. Strålkastareffekten - lyser eller mörkar objektet
  4. Optisk avvikelse - deformerar objektet på ovanliga sätt

Lightspeed finns i Debians repositories; för att installera det, skriv bara:

 sudo apt-get install lightspeed

Användargränssnittet är väldigt enkelt. Du får en form (mer kan laddas ner från sourceforge) som skulle röra sig längs x-axeln (animering kan startas genom att bearbeta "A" eller genom att välja den från objektmenyn).

Du styr rörelsens hastighet med höger sida och titta på hur den deformeras.

Vissa enkla kontroller gör att du kan lägga till fler visuella element

Visningsvinklarna kan ställas in genom att trycka antingen på vänster, mitten eller höger och dra musen eller från kamerans meny som också erbjuder andra justeringar som bakgrundsfärg eller grafikläge.

Anmärkningsvärt omnämnande: Physion

Physion ser ut som ett intressant projekt och en snygg mjukvara för att simulera fysik på ett mycket mer färgstarkt och roligt sätt än vad ovanstående exempel skulle tillåta. Tyvärr upplevde den officiella webbplatsen vid skrivetiden problem och nedladdningssidan var inte tillgänglig.

Att döma av sina Youtube-videor måste Physion vara värt att installera när en nedladdningslinje blir tillgänglig. Fram till dess kan vi bara njuta av denna videodemo.

Har du en annan favorit fysik simulering / demonstration / lärande applikationer för Linux? Vänligen dela med oss ​​i kommentarerna nedan.