Hlavní navigace

Fyzikální drobnosti: GPREDICT, Qliss3D, gvb a Planets

Michal Černý

V dnešním díle seriálu o software (nejen) pro výuku fyziky se podíváme na několik menších, ale zajímavých prográmků s velmi rozmanitými možnostmi; od skládání a modelování vln, přes znázornění a studium mechanického kmitání, Lissajousovy obrazce, výpočty gravitačního působení až po informace o družicích.

Do dnešního dílu jsme zařadili zajímavé, i když obvykle poměrně jednoduché prográmky, které je možné požít jak ve výuce fyziky, tak pro vlastní zábavu či poučení, a přitom nejsou dostatečně velké, aby o nich mohl vzniknout samostatný článek.

Qliss3D

Qliss3D je jednoduchý nástroj na tvorbu Lissajousových obrazců. Jedná se o útvary, které vznikají při skládání dvou (či tří) navzájem kolmých periodických kmitů v prostoru. Zvláště zajímavé pak je, pokud skládáte vlnění, jehož frekvence spolu souvisejí násobky celých čísel. Tento jednoduchý program vám umožňuje zadávat frekvence tří, na sebe kolmých, vlnění a pozorovat, jak se skládají.


Zatímco obvykle jsme omezeni ta to sledovat skládání dvou v ploše (pokud je nějak fyzicky znázorňujeme ani nemáme moc jinou možnost), Qliss3D umožňuje náhled trojrozměrný. K dispozici je jednoduchý posuvník, kterým je možné měnit úhly pohledu. Zajímavostí má být audio výstup těchto složených vlnění, který mně bohužel nefungoval.

Nastavit si také můžete kolik bodů bude vykresleno a zda je má aplikace spojit. Nechybí pak ani „klikátko“ náhodně zadaných frekvencí, Za určitý hendikep lze považovat omezení frekvencí na interval celých čísel od 0 do 100 Hz. Na druhou stranu na běžné hraní i školní využití je aplikace naprosto dostatečná.

gvb (Good Vibrations)

Program gvb je poměrně zajímavá užitečná aplikace, která vám umožní studovat a znázorňovat různé druhy mechanického kmitání či vlnění. Nabízí velké množství nastavení toho, jaké kmity chcete vlastně studovat – od jednoduchých sinusových až po poměrně bizarní tvary. Nabízí se zde dva základní módy zobrazení – buď jako křivka nebo jako membrána.


Mimo to jsou zde módy vykreslování dle různých výpočtů. Vlně je možné nastavit základní vlastnosti jako tvar, fázi, posunutí, vlnovou délku, rychlost, zdali bude mít volné konce či nikoli a mnoho dalšího. Lze také nastavit, kde bude mít vlna maximum. Pro základní studium kmitů se tedy jedná o nástroj velice užitečný a praktický.

Aplikace podporuje jak jednorozměrné, tak dvojrozměrné vlny. Zajímavostí je také možnost vykreslovat vlny pomocí teplotního pásu (změna barvy odpovídá změně výchylky v daném místě) či jako křivku s hodnotami rychlostí. Nechybí ani konfigurační možnosti množství snímků za sekundu nebo možnost exportu do png.

GPREDICT

Pakliže jste fanoušky kosmonautiky, možná vás zaujme tento zajímavý prográmek. GPREDICT umožňuje na mapě zobrazit některé známé družice (včetně oblastí, ze kterých jsou pozorovatelné) v aktuálním čase a sledovat její chování v minulosti. Aplikace nabízí jak pohled na mapu, tak také zakreslení do polárních souřadnic i pozic v zeměpisné šířce a délce.

Mimo to je k dispozici celá řada údajů o pohybu a činnosti těchto satelitů – od souřadnic pohybu, přes sílu signálu, zpoždění, periodu oběhu až údaj o možné viditelnosti. Nechybí ani další podrobnosti jako nadmořská výška a její srovnání s dalšími družicemi a mnoho dalšího.


Za zmínění pak jistě stojí bohatá databáze satelitů, která čítá několik stovek objektů s podrobnými vlastnostmi. Stačí si vybrat, jaké z nich chcete na vlastně sledovat. Podporována je práce s více panely, takže můžete v každém sledovat vybranou skupinu objektů.

Planets

Tento nástroj nabízí poněkud těžkopádné a sparťanské prostředí, které slouží k ovládání jednotlivých možností programů. Ač by se podle názvu mohlo zdát, že primárním účelem aplikace bude studium planet, není tomu úplně tak. Pohyb planet je samozřejmě možné zkoumat, ale tím hlavním je studium pohybu těles, která na sebe působí gravitační silou.


Planets umožňuje nastavit pružnost těles, jejich váhu, hodnotu gravitační konstanty nebo to, jakou budou mít jednotlivé objekty rychlost. Nechybí ani funkce na znázornění trajektorií. Pokud nejste v práci s těmito objekty dostatečně zběhlí, pak vás možná překvapí, kolik práce dá vytvořit jednoduchou sluneční soustavu s pár planetami. Odměnou vám ale budou experimenty s gravitací, které si obvykle příliš nepředstavíte a jistě vás mohou poučit i pobavit.

Našli jste v článku chybu?