Ειςαγωγή ςτη μοντελοποίηςη και προςομοίωςη με τη χρήςη του λογιςμικού Interactive Physics [Οδηγόσ Γρήγορησ Εκκίνηςησ]

Transcript

1 1 Ειςαγωγή ςτη μοντελοποίηςη και προςομοίωςη με τη χρήςη του λογιςμικού Interactive Physics [Οδηγόσ Γρήγορησ Εκκίνηςησ] A-Προετοιμαςία του περιβάλλοντοσ εργαςίασ το ςτάδιο αυτό κακορίηουμε τα οπτικά και άλλα λειτουργικά ςτοιχεία του περιβάλλοντοσ εργαςίασ Κακοριςμόσ ςτοιχείων πλοιγθςθσ Κακοριςμόσ ςυςτιματοσ μονάδων Κακοριςμόσ χρϊματοσ φόντου Προςάρτθςθ ςτο πλζγμα Ειςαγωγι επεξθγθματικοφ κειμζνου Σροποποίθςθ κειμζνου Θζαςθ Χϊροσ εργαςίασ ςθμειϊνουμε τα τετραγωνάκια τθσ πλοιγθςθσ Θζαςθ Αρικμοί και μονάδεσ SI(Μοίρεσ),2 Ψθφία Θζαςθ χρϊμα φόντου χρϊμα τθσ επιλογισ μασ Θζαςθ Προςάρτθςθ ςτο πλζγμα Κλίκ ςτο εργαλείο Α και ςυγγραφι κειμζνου ςτο παράκυρο που δθμιουργείται Κλικ πάνω ςτο κείμενο Παράκυρο Εμφάνιςθ B-Προετοιμαςία των πεδίων του περιβάλλοντοσ το ςτάδιο αυτό κακορίηουμε τα πεδία μζςα ςτα οποία κα λειτουργιςει το ςφςτθμά μασ Βαρφτθτα Αντίςταςθ του αζρα Ηλεκτροςτατικό πεδίο μεταξφ των ςωμάτων Δφναμθ πεδίου Μικρόκοςμοσ Βαρφτθτα Μικρόκοςμοσ Αντίςταςθ του αζρα Μικρόκοςμοσ Ηλεκτροςτατικι Μικρόκοςμοσ Βαρφτθτα Γ- Σχεδιαςμόσ υλικών ςωμάτων το ςτάδιο αυτό κακορίηουμε τα ςϊματα τα οποία κα αποτελζςουν το ςφςτθμά μασ 1 χεδιαςμόσ του ςϊματοσ Εργαλεία «ϊμα» επιλογι ςχιματοσ ςχεδιαςμόσ ςτο χϊρο εργαςίασ 1 Για απλότθτα κα κεωριςουμε ζνα ςφαιρικό ςϊμα το οποίο εκτελεί ελεφκερθ πτϊςθ

2 2 Κακοριςμόσ ονόματοσ του ςϊματοσ Κακοριςμόσ χρϊματοσ και γεμίςματοσ Κακοριςμόσ ιδιοτιτων Ακινθτοποίθςθ ςωματοσ Επιλογι ςϊματοσ με μονό κλικ Παράκυρο εμφάνιςθ ςτο πεδίο κειμζνου γράφουμε το όνομα του ςϊματοσ και κάνουμε κλικ ςτο πεδίο «εμφάνιςθ ονόματοσ» αν επικυμοφμε να είναι εμφανζσ το όνομα Επιλογι ςϊματοσ με μονό κλικ Παράκυρο εμφάνιςθ επιλογι χρϊματοσ και γεμίςματοσ Διπλό κλικ πάνω ςτο ςϊμα επιλογι ιδιοτιτων Για να ακινθτοποιιςουμε ζνα ςϊμα χρθςιμοποιοφμε τθ λειτουργία «άγκυρα». Κλικ πάνω ςτο κουμπί «άγκυρα κλι κ πάνω ςτο ςϊμα που κζλουμε να ακινθτοποιιςουμε. Δ-Υλοποίηςη περιοριςμών ςυνδέςμων το ςτάδιο αυτό κακορίηουμε τουσ περιοριςμοφσ και ςυνδζςμουσ που κα ενοποιιςουν πλζον το μθχανικό ςφςτθμα το οποίο κα μελετιςουμε ΟΜΑΔΑ ΔΤΝΑΜΕΙ ΚΑΙ ΡΟΠΕ Είδοσ φμβολο Λειτουργία Δφναμθ Κάνουμε κλίκ ςτο εργαλείο δφναμθσ Κάνουμε κλικ ςτο ςθμείο εφαρμογισ και ςφρουμε το ποντίκι. Με δεφτερο κλικ ορίηουμε τθ δφναμθ τθ ςυνζχεια κάνουμε διπλό κλικ μζςα ςτθ δφναμθ και εμφανίηονται οι ιδιότθτεσ τθσ δφναμθσ. Εναλλακτικά(1) κάνουμε κλικ πάνω ςτθ δφναμθ Παράκυρο ιδιότθτεσ. Εναλλακτικά(2) επιλζγουμε τθ δφναμθ και επιλζγουμε τισ επικυμθτζσ τιμζσ ςτθ γραμμι κατάςταςθσ Ορίηουμε ςε καρτεςιανζσ ι πολικζσ ςυντεταγμζνεσ τισ επικυμθτζσ τιμζσ Για να διαγράψουμε μια δφναμθ κάνουμε κλικ πάνω τθσ και πατάμε DEL Για να αλλάξουμε το χρϊμα και να κακορίςουμε το όνομα τθσ δφναμθσ : Επιλζγουμε τθ Ροπι Κάνουμε κλικ ςτο εργαλείο ροπισ Κάνουμε κλικ ςτο ςθμείο εφαρμογισ και τοποκετοφμε τθ ροπι τθ ςυνζχεια κάνουμε διπλό κλικ ςτο ςθμείο τθσ ροπισ και εμφανίηονται οι ιδιότθτεσ τθσ ροπισ όπου και ςθμειϊνουμε τθν τιμι τθσ. Εναλλακτικά(1) κάνουμε κλικ πάνω ςτθ ροπι Παράκυρο ιδιότθτεσ. Εναλλακτικά(2) επιλζγουμε τθ ροπι και επιλζγουμε τισ επικυμθτζσ τιμζσ ςτθ γραμμι κατάςταςθσ Για να διαγράψουμε μια ροπι κάνουμε κλικ πάνω τθσ και πατάμε DEL Για να αλλάξουμε το χρϊμα και να κακορίςουμε το όνομα τθσ ροπισ : Επιλζγουμε τθ ΟΜΑΔΑ Αρκρϊςεισ Είδοσ φμβολο Λειτουργία

3 3 θμειακό ςτοιχείο Δθμιουργεί ςθμείο άρκρωςθσ χωρίσ τον πείρο ςε ζνα ςϊμα. Ορίηει ςθμεία τα οποία επικυμοφμε ςε κάποιο ςϊμα π.χ. ςθμεία πάνω ςε κάποιο κυκλικό δίςκο Για να ςυνδζςουμε δυο ςϊματα με ςθμειακά ςτοιχεία κάνουμε τα παρακάτω: Ορίηουμε ςθμείο άρκρωςθσ ςτο ζνα από τα δυο ςϊματα που κζλουμε να ςυνδζςουμε Με διπλό κλικ πάνω ςτο ςθμείο ενεργοποιοφμε το διάλογο των ιδιοτιτων και κακορίηουμε τθν ακριβι του κζςθ. Εναλλακτικά(1) κάνουμε κλικ πάνω ςτθν άρκρωςθ Παράκυρο ιδιότθτεσ. Εναλλακτικά(2) επιλζγουμε τθν άρκρωςθ και επιλζγουμε τισ επικυμθτζσ τιμζσ ςτθ γραμμι κατάςταςθσ Ορίηουμε ςθμείο άρκρωςθσ ςτο δεφτερο ςϊμα που κζλουμε να ςυνδζςουμε Με διπλό κλικ πάνω ςτο ςθμείο κακορίηουμε τθν ακριβι του κζςθ Επιλζγουμε τα δυο ςθμειακά ςτοιχεία Κάνουμε κλικ ςτο εργαλείο ςφνδεςθ και τα δυο ςϊματα ςυνδζονται Σετραγωνικό ςθμειακό ςτοιχείο Δθμιουργεί ςθμείο ακλόνθτθσ άρκρωςθσ χωρίσ τον ςφνδεςμο ςε ζνα ςϊμα. Για να ςυνδζςουμε δυο ςϊματα με ακλόνθτθ άρκρωςθ Ορίηουμε τετραγωνικό ςτοιχείο ςτο ζνα από τα δυο ςϊματα που κζλουμε να ςυνδζςουμε Με διπλό κλικ πάνω ςτο ςθμείο κακορίηουμε τθν ακριβι του κζςθ 2 Ορίηουμε τετραγωνικό ςτοιχείο ςτο δεφτερο ςϊμα που κζλουμε να ςυνδζςουμε Με διπλό κλικ πάνω ςτο ςθμείο κακορίηουμε τθν ακριβι του κζςθ Επιλζγουμε τα δυο τετραγωνικά ςτοιχεία Κάνουμε κλικ ςτο εργαλείο ςφνδεςθ και τα δυο ςϊματα ςυνδζονται Αρκρϊςεισ Με πείρο Επιτρζπουν τθ ςφνδεςθ δυο ςωμάτων ι ενόσ ςϊματοσ και υποβάκρου με τρόπο που επιτρζπεται θ περιςτροφι Για να ςυνδζςουμε δυο ςϊματα με άρκρωςθ με πείρο: Φζρουμε ςε αλλθλοεπικάλυψθ δυο ςϊματα ι τοποκετοφμε το ςϊμα ςτθν κατάλλθλθ κζςθ ςτο φόντο 2 Από το ςθμείο αυτό και ςτο εξισ κεωροφμε δεδομζνο ότι θ πρόςβαςθ ςτισ ιδιότθτεσ ενόσ αντικειμζνου ςτο χϊρο εργαςίασ μπορεί να γίνει με τουσ παρακάτω τρόπουσ Α) Διπλό κλικ πάνω ςτο αντικείμενο Β) Επιλογι του αντικειμζνου με μονό κλικ Παράκυρο Ιδιότθτεσ Γ) Χωρίσ επιλογι του αντικειμζνου Παράκυρο Ιδιότθτεσ επιλογι αντικειμζνου από τθ λίςτα Δ) Επιλογι του αντικειμζνου με κλικ και οριςμόσ επικυμθτϊν παραμζτρων ςτθ γραμμι κατάςταςθσ

4 4 Σοποκετοφμε τον πείρο Ορίηουμε ςε καρτεςιανζσ ι πολικζσ ςυντεταγμζνεσ τισ επικυμθτζσ τιμζσ άρκρωςθ με κλικ Παράκυρο Εμφάνιςθ κακορίηουμε τα επικυμθτά ςτοιχεία Άκαμπτεσ αρκρϊςεισ Επιτρζπουν τθ ςφνδεςθ δυο ςωμάτων ι ενόσ ςϊματοσ και υποβάκρου με άκαμπτο τρόπο Για να ςυνδζςουμε δυο ςϊματα με άκαμπτο τρόπο: Φζρουμε ςε αλλθλοεπικάλυψθ δυο ςϊματα ι τοποκετοφμε το ςϊμα ςτθν κατάλλθλθ κζςθ ςτο φόντο Σοποκετοφμε τθν άκαμπτθ άρκρωςθ Ορίηουμε ςε καρτεςιανζσ ι πολικζσ ςυντεταγμζνεσ τισ επικυμθτζσ τιμζσ άρκρωςθ με κλικ Παράκυρο Εμφάνιςθ κακορίηουμε τα επικυμθτά ςτοιχεία Άρκρωςθ εγκοπισ Επιτρζπει κίνθςθ πάνω ςε τροχιά και ανάλογα με τθν επιλογι μασ μπορεί να είναι Ευκφγραμμθ τροχιά Κατακόρυφθ τροχιά Σροχιά υπό γωνία Ανοιχτι καμπφλθ τροχιά Κλειςτι καμπφλθ τροχιά Αφοφ ςχεδιάςουμε το ςϊμα επιλζγουμε το ςθμείο τθσ άρκρωςθσ και τοποκετοφμε τθν τροχιά που επικυμοφμε Κάνουμε διπλό κλικ πάνω ςτθν τροχιά και κακορίηουμε πρόςκετεσ ιδιότθτεσ Εγκοπι χωρίσ άρκρωςθ Επιτρζπει τθ δθμιουργία εγκοπϊν χωρίσ άρκρωςθ Οι άρκρωςθ μπορεί να ςυνδεκεί με το κουμπί ςφνδεςθ με κϋπαοιο ςϊμα ςτο οποίο υπάρχει ςθμειακό ςτοιχείο ΟΜΑΔΑ Ελατιρια, χοινιά, Γρανάηια, Σροχαλίεσ Είδοσ φμβολο Λειτουργία χοινί Δθμιουργεί ςφνδεςθ με ςχοινί μεταξφ δυο ςωμάτων Για να ςυνδζςουμε δυο ςϊματα με ςχοινί: Κάνουμε κλικ πάνω ςτο εργαλείο «ςχοινί»

5 5 Κάνουμε κλικ πάνω ςτο πρϊτο ςϊμα που μπορεί να είναι και το υπόβακρο και ςτθ ςυνζχεια κάνουμε κλικ ςτο δεφτερο ςϊμα Για να δοφμε τισ ιδιότθτεσ του ςχοινιοφ κάνουμε διπλό κλικ πάνω ςτο ςχοινί Για όνομα και εμφάνιςθ επιλζγουμε το ςχοινί και ςτθ ςυνζχεια Παράκυρο Ιδιότθτεσ Προςομοίωςθ ςχοινιοφ που ςπάει. Για να προςομοιϊςουμε ςχοινί που ςπάει Επιλζγουμε το ςχοινί διπλό κλικ ςτο πεδίο ενεργό όταν γράφουμε τθ ςυνκικθ 3 Ράβδοσ Δθμιουργεί ςφνδεςθ με ράβδο μεταξφ δυο ςωμάτων Για να ενϊςουμε δυο ςϊματα με ράβδο: Κάνουμε κλικ πάνω ςτο εργαλείο «ράβδοσ» Κάνουμε κλικ πάνω ςτο πρϊτο ςϊμα που μπορεί να είναι και το υπόβακρο και ςτθ ςυνζχεια κάνουμε κλικ ςτο δεφτερο ςϊμα Για να δοφμε τισ ιδιότθτεσ του ςχοινιοφ κάνουμε διπλό κλικ πάνω ςτθ ράβδο Για όνομα και εμφάνιςθ επιλζγουμε το ςχοινί και ςτθ ςυνζχεια Παράκυρο Εμφάνιςθ Ελατιριο Δθμιουργεί ςφνδεςθ με ελατιριο μεταξφ δυο ςωμάτων Για να ςυνδζςουμε δυο ςϊματα με ελατιριο: Κάνουμε κλικ πάνω ςτο εργαλείο «ελατιριο» Κάνουμε κλικ πάνω ςτο πρϊτο ςϊμα που μπορεί να είναι και το υπόβακρο και ςτθ ςυνζχεια κάνουμε κλικ ςτο δεφτερο ςϊμα Για να δοφμε τισ ιδιότθτεσ του ελατθρίου κάνουμε διπλό κλικ πάνω ςτο ςχοινί Για όνομα και εμφάνιςθ επιλζγουμε το ελατιριο και ςτθ ςυνζχεια Παράκυρο Εμφάνιςθ Ελατιριο με απόςβεςθ Δθμιουργεί ςφνδεςθ με ελατιριο με αποςβεςτιρα μεταξφ δυο ςωμάτων Αποςβεςτιρασ Δθμιουργεί ςφνδεςθ με αποςβεςτιρα μεταξφ δυο ςωμάτων Για να ςυνδζςουμε δυο ςϊματα με αποςβεςτιρα: Κάνουμε κλικ πάνω ςτο εργαλείο «αποςβεςτιρασ» Κάνουμε κλικ πάνω ςτο πρϊτο ςϊμα που μπορεί να είναι και το υπόβακρο και ςτθ ςυνζχεια κάνουμε κλικ ςτο δεφτερο ςϊμα Για να δοφμε τισ ιδιότθτεσ του αποςβεςτιρα κάνουμε διπλό κλικ πάνω ςτον αποςβεςτιρα Για όνομα και εμφάνιςθ επιλζγουμε το ελατιριο και ςτθ ςυνζχεια Παράκυρο Εμφάνιςθ Διεγζρτθσ Δθμιουργεί ςφνδεςθ με διεγζρτθ μεταξφ δυο ςωμάτων 3 Για παράδειγμα αν κζλουμε να ςπάςει το ςχοινί ςε 10 s ςτο πεδίο «Ενεργό όταν» κα γράψουμε τθ ςυνκικθ time<10

6 6 Σροχαλία Δθμιουργεί ςυςτιματα τροχαλιϊν Για να ςυνδζςουμε δυο ςϊματα με ςφςτθμα τροχαλιϊν Κάνουμε κλικ ςτο εργαλείο «τροχαλία» Κάνουμε κλικ ςτο πρϊτο ςϊμα και διαδοχικά όςα κλικ κζλουμε μζχρι να ςυμπλθρωκεί το ςφςτθμα. τθν τελευταία τροχαλία κάνουμε διπλό κλικ. Για να δοφμε τισ ιδιότθτεσ τθσ τροχαλίασ κάνουμε διπλό κλικ πάνω ςτον αποςβεςτιρα Για όνομα και εμφάνιςθ επιλζγουμε τθν τροχαλία και ςτθ ςυνζχεια Παράκυρο Εμφάνιςθ Γρανάηι Δθμιουργεί ςυςτιματα γραναηιϊν Ε-Καθοριςμόσ οπτικών ςτοιχείων προςομοίωςησ το ςτάδιο αυτό κακορίηουμε οπτικά ςτοιχεία τθσ προςομοίωςθσ Απεικόνιςθ ιχνϊν περιγράμματοσ κατά τθ διάρκεια τθσ προςομοίωςθσ Πρϊτα ενεργοποιοφμε τθ δυνατότθτα εμφάνιςθσ ίχνουσ: ςϊμα Μικρόκοςμοσ Εμφάνιςθ Κχνουσ κάκε 2 πλαίςια ςϊμα Παράκυρο Εμφάνιςθ κλικ ςτθν επιλογι Εμφάνιςθ ίχνουσ περιγράμματοσ Απόκρυψθ ιχνϊν κατά τθ διάρκεια τθσ προςομοίωςθσ Κακαριςμόσ χϊρου εργαςίασ από τα ίχνθ Εμφάνιςθ διανυςμάτων ςε κάποιο ςϊμα Εμφάνιςθ τροχιάσ Απόκρυψθ διανυςμάτων Κακαριςμόσ τροχιάσ Κακοριςμόσ οπτικϊν ςτοιχείων των διανυςμάτων, χρϊματα, ςχεδίαςθ, μικθ κλπ Κακοριςμόσ ςυςτιματοσ αναφοράσ ςϊμα Μικρόκοςμοσ Εμφάνιςθ Κχνουσ απενεργοποιθμζνθ ςϊμα Μικρόκοςμοσ Εξάλειψθ Κχνουσ ςϊμα Οριςμόσ Διανφςματα επιλογι διανυςμάτων Επιλογι ςϊματοσ του οποίου κζλουμε να εμφανίηεται θ τροχιά Παράκυρο εμφάνιςθ φνδεςθ ιχνϊν ςϊμα Οριςμόσ Διανφςματα Χωρίσ διανφςματα Θζαςθ Αρχικό ςϊμα Οριςμόσ Διανφςματα Εμφάνιςθ διανφςματοσ ςϊμα Οριςμόσ Διανφςματα Μικθ διανυςμάτων Επιλογι ςϊματοσ ι ςθμείου ςτο οποίο κα είναι προςαρτθμζνο το νζο ςφςτθμα αναφοράσ Θζαςθ

7 7 Διαγραφι ςυςτιματοσ αναφοράσ Οπτικοποίθςθ του ΚΜ Κακοριςμόσ ςυςτιματοσ αναφοράσ ΚΜ Νζο ςφςτθμα αναφοράσ Επιλογι ςυςτιματοσ αναφοράσ Θζαςθ διαγραφι ςυςτιματοσ αναφοράσ Θζαςθ Κζντρο μάηασ ςυςτιματοσ PLAY STOP Επαναφορά Οπτικοποίθςθ του ΚΜ επιλογθ ΚΜ Θζαςθ Νζο φςτθμα αναφοράσ ΚΜ ςυςτιματοσ Στ-Καθοριςμόσ μετρητών και γραφικών απεικονίςεων το ςτάδιο αυτό κακορίηουμε τα μεγζκθ των οποίων κα απεικονίηονται οι αρικμθτικζσ τιμζσ και οι γραφικζσ τουσ παραςτάςεισ ςε πραγματικό χρόνο Κακοριςμόσ παράκυρου μετρθτι Αφαίρεςθ παράκυρου μετρθτι Δθμιουργία παρακφρου γραφικισ παράςταςθσ Επιλογι μεγεκϊν των οποίων κζλω τθ γραφικι απεικόνιςθ Προςδιοριςμόσ τθσ μακθματικισ δομισ ενόσ μετρθτι Προςδιοριςμόσ εμφάνιςθσ μετρθτι ςϊμα Μζτρθςθ κακοριςμόσ μεγζκουσ για το οποίο κζλω μετρθτι Κλικ πάνω ςτο μετρθτι DEL Επιλογι μετρθτι Κλίκ πάνω ςτο βελάκι του μετρθτι. Σο παράκυρο ανοίγει και γίνεται παράκυρο γραφικισ παράςταςθσ. Επιλογι μετρθτι Κλίκ πάνω ςτο βελάκι του μετρθτι. Σο παράκυρο ανοίγει και γίνεται παράκυρο γραφικισ παράςταςθσ κλίκ πάνω ςτα κουμπιά των μεγεκϊν Κάνουμε διπλό κλικ πάνω ςτο μετρθτι ι Επιλζγουμε το μετρθτι κάνοντασ κλικ πάνω του Παράκυρο Ιδιότθτεσ Επιλζγουμε το μετρθτι κάνοντασ κλικ πάνω του Παράκυρο Εμφάνιςθ Ζ- Καθοριςμόσ κουμπιών επιλογών το ςτάδιο αυτό κακορίηουμε κουμπιά ελζγχου του περιβάλλοντοσ τθσ προςομοίωςθσ προκειμζνου να μθν ανατρζχουμε διαρκϊσ ςτα μενοφ Κακοριςμόσ κουμπιϊν που αναφζρονται ςε γενικζσ παραμζτρουσ Oριςμόσ Νζο κουμπί Κουμπί καταλόγου επιλογϊν κακοριςμόσ επικυμθτϊν παραμζτρων που κα είναι προςβάςιμα ςτο χϊρο εργαςίασ

8 8 Παραμετροποίθςθ Κλικ πάνω ςτο κουμπί ςυμπλιρωςθ παρακφρου διαλόγου Η- Καθοριςμόσ ελέγχου προγραμματιςμόσ το ςτάδιο αυτό κακορίηουμε κουμπιά ελζγχου των τιμϊν παραμζτρων του φυςικοφ μασ ςυςτιματοσ Κακοριςμόσ εργαλείου ελζγχου Παραμετροποίθςθ του κουμπιοφ Επιλογι ςϊματοσ του οποίου κζλουμε να ελζγχουμε κάποια παράμετρο με κλικ πάνω ςτο ϊμα Οριςμόσ Νζο εργαλείο ελζγχου οριςμόσ επικυμθτισ παραμζτρου τθν οποία επικυμοφμε να ελζγχουμε ςτο χϊρο εργαςίασ Περνάμε το ποντίκι πάνω ςτο εργαλείο ελζγχου ζωσ ότου μετατραπεί ο κζρςορασ ςε ςταυρό. Σότε κάνουμε διπλό κλικ και φζρνουμε το παράκυρο διαλόγου ςτθ επιφάνεια. Ορίηουμε ζτςι τισ επικυμθτζσ παραμζτρουσ