آموزش IP
همانطور که میدانید نرم افزار های علمی یا کمیاب هستند یا اینکه فقط به صورت تجاری قابل استفاده هستند و باید مبلغ زیادی را برای آنها پرداخت کنید.
اینبار میخواهیم یک نرم افزار مفید و واقعاً کاربردی را به شما معرفی کنیم. اسم کامل این نرم افزار Interactive Physics میباشد که به مخفف IP نوشته میشود.
از این نرم افزار در مدارس و دانشگاه ها هم استفاده میشود و کاربرد اصلی آن تست و آزمایش قوانین فیزیکی به صورت عملی مجازی هست. به طوری که شما میتوانید با آن انواع اجسام را رسم کنید و با آن آزمایش های مانند تعادل ، جاذبه ، عکسالعمل ، جا به جایی توسط نیرو ها و غیره را انجام دهید و آنها را به صورت مجازی مشاهده کنید.
این برنامه توسط خیلی از موسسه و سایت های مهم مورد تایید قرار گرفته و اکثر مردم آن را برای آزمایشات فیزیکی خود ترجیح میدهند. دلیل موفقیت این نرم افزار سادگی آن در عین دقت و قدرت آن هست که تمام کاربران چه ساده و چه حرفه ای میتوانند از آن استفاده کنند
بعد از باز شدن پنجره نرم افزار روی File کلیک کنید و New را انتخاب کنید تا محیط کار مهیا شود. ما در این قسمت از آموزش از قسمت Body استفاده میکنیم که آن را میتوانید در سمت چپ صفحه پیدا کنید و عکس آن اینگونه هست:
حال برای ایجاد یک زمین در سمت چپ و در قسمت Body گزینه Rectangle را انتخاب کنید و مانند عکس زیر همچین شکلی را رسم کنید:
بعد از رسم شکل باید در قسمت Body روی آیکونی که شبیه لنگر و اسم آن Anchor هست را انتخاب کنید و روی شکل قبلی که رسم کردید کلیک کنید تا زمین شما از جای خود تکان نخورد.
حال زمین شما آماده هست و حالا میتوانید یک آزمایش کوچک فیزیک را انجام دهید ، ما برای مثال آزمایش نیروی جاذبه و جا به جایی اجسام را امتحان میکنیم.
برای این آزمایش ابتدا روی Circle یا دایره که در قسمت Body وجود دارد کلیک کنید و بعد در بالای زمینی که در قبل رسم کرده اید یک دایره بکشید. و همینطور مثلث های کوچک و بزرگی زیر آن رسم کنید به طوری که پس از پایین آمدن دایره اجسام زیر آن جا به جا شوند.
شکل ترسیم شده من اینگونه هست:
حال برای امتحان آزمایش روی دکمه Run که یک فلش سبز رنگ در کنار آن قرار دارد کلیک کنید تا آزمایش شما عملی شود. پس از کلیک میبینید که توپ شما به زمین نزدیک میشود و اگر مانند من جسم مثلثی شکلی رسم کرده باشید روی آن لیز میخورد.
این نرم افزار امکانات دیگری مانند اجرای اسکریپت را دارد که میتوانید اسکریپت های آماده خود در این برنامه اجرا کنید و آنها را ویرایش و ذخیره کنید.
همچنین میتوانید مدل های آماده را از اینترنت دانلود کنید و بر روی این نرم افزار اجرا و آزمایش کنید ، البته باید یادتان باشد که فرمت این مدل ها باید .IP باشد.
حال برای آشنایی بیشتر با دیگر گزینه های این نرم افزار به عکس زیر نگاه کنید:
قسمت ۱ – در این قسمت شما میتوانید اجسام مختلفی را مانند مربع ، چند ضعلی و دایره ها را رسم کنید. این قسمت Body نام دارد
قسمت ۲ – در این قسمت شما انواع وسایل اتصالی مانند نخ و فنر را در اختیار دارید که میتوانید به وسیله آن ها اجسام داخل قسمت Body را به همدیگر وصل کنید. این قسمت Cnstr نام دارد.
قسمت ۳ – در این قسمت بیشتر شما میتوانید آزمایشات خود را کنترل کنید ، مانند نام گزاری هر جسم ، کوچک و بزرگ نمایی و غیره. این قسمت Edit نام دارد.
همچنین در پایین صفحه کادر کوچکی وجود دارد که می توانید در آنجا فریم به فریم آزمایش را کنترل کنید و به صورت آهسته آن را تماشا کنید. البته این ویژگی بعد از کلیک روی دکمه Run آشکار میشود و میتوان از آن استفاده کرد.
برای دانلود و آشنایی های ابتدایی این نرم افزار به این آدرس بروید
http://www.gooyait.com/1389/02/09/scientific-software-ip.html
ساخت یک جسم متحرک و چرخشی
در این قسمت شما میتوانید جسمی مانند یک موتور را رسم کنید به طوری که میتوانید به یک دایره یک موتور وصل کنید و پس از شروع کار دایره شروع به چرخیدن میکند.
ابتدا در صفحه سفید یک دایره از قسمت Body رسم کنید و سپس در قسمت Cnstr گزینه Motor را انتخاب کنید و ماوس را دقیقا وسط دایره خود ببرید و کلیک کنید. بعد از کلیک باید در وسط دایره شما همچین شکلی قرار بگیرد:
حال برای آزمایش میتوانید روی این دکمه که در بالای صفحه قرار دارد کلیک کنید:
بعد از کلیک روی دکمه Run باید دایره شما بچرخد ، در غیر این صورت نقصی در طی عملیات رسم شما وجود دارد که باید بر طرف شود.
هل دادن یک جسم
با این کار میتوانید یک جسم ( دایره یا مربع) را هل یا تکان دهید.
برای اینکار ابتدا در صفحه یک زمین رسم کنید که در مقاله قبلی آموزش آن را داده ایم و بعد یک مستطیل باریک بالای زمین رسم کنید. سپس از قسمت Cnstr گزینه actuator را انتخاب کنید و مانند عکس زیر آن را به زمین و مستطیل وصل کنید.
قبل از کلیک روی دکمه Run باید ۲ نکته را رعایت کنید:
نکته اول: باید وزن مستطیل کمتر از ۱ کیلوگرم باشد که برای اینکار روی آن ۲ بار کلیک کرده تا پنجره ای باز شود سپس در آن پنجره قسمت KG را کاهش دهید
نکته دوم: باید قدرت actuator شما بالای ۱۰ نیوتون باشد که برای اینکار مانند نکته اول ۲ بار روی actuator کلیک کرده تا پنجره باز شود و در قسمت نیوتون آن را افزایش دهید:
خب حالا روی دکمه Run کلیک کنید و باید مستطیل شما به بالا حرکت کند.
وصل کردن طناب به یک جسم
با این کار میتوانید به یک جسم طناب وصل کنید یا یک جسم را به جسم دیگر توسط طناب به یکدیگر وصل کنید. برای اینکار ابتدا یک دایره کوچک در وسط صفحه رسم کنید و سپس در قسمت Cnstr گزینه Rod را انتخاب کنید و بعد یک سر آن را به صفحه سفید و یک سر آن را به جسم رسم شده وصل کنید.
به این صورت:
حال پس از کلیک روی دکمه Run باید جسم شما تکان بخورد ولی نباید از طناب جدا شود.
وصل کردن فنر به یک جسم
این کار تقریبا مانند وصل کردن طناب هست و میتوان فنر را یا به ۲ جسم وصل کرد یا به صفحه. برای اینکار بتدا یک دایره کوچک در وسط صفحه رسم کنید و سپس در قسمت Cnstr گزینه Spring را انتخاب کنید و بعد یک سر آن را به صفحه سفید و یک سر آن را به جسم رسم شده وصل کنید.
به این صورت:
تنها تفاوت آن با وصل کردن طناب این است که باید سر فنر را دقیقا در وسط جسم وصل کنید ، نه در گوشه های آن ولی در مورد طناب اینطور نیست و میتوان به هر جای جسم سر طناب را وصل کرد.
حال بعد از کلیک روی دکمه Run باید جسم شما تکان بخورد و حالت فنری داشته باشد. همچنین میتوانید درجه سختی و طول فنر را تعیین کنید …
ساخت جسم متحرکی شبیه پیستون
در این قسمت میخواهیم حرکت پیستون را در سیلندر شبیه سازی کنیم. برای شروع مانند عکس زیر ۲ مستطیل عمودی در کنار هم رسم کنید و آنها را به وسیله گزینه لنگر ثابت کنید
سپس یک شکل مانند عکس زیر درست در زیر آن ۲ مستطیل رسم کنید و به آن یک موتور وصل کنید.
برای رسم شکل بالا با از قسمت Body گزینه polygon را انتخاب کنید و بعد یک خط کوتاه رسم کنید و ماوس را به پایین بیاورید و ۲ بار کلیک راست کنید.
حالا باید مطابق شکل زیر یک مستطیل دیگر رسم کنید که ارتفاع آن بیش از ۲ مستطیل قبل و عرض آن برابر فضای خالی بین ۲ مستطیل باشد.
سپس اگر همه چیز درسته و با شکل بالا مطابقت میکند روی دکمه Run کلیک کنید تا حرکت جسم پیستون مانند را ببینید. البته شما میتوانید سرعت حرکت را کم یا بیشتر کنید ، برای اینکار روی موتور دوبار کلیک کنید و در قسمت Value عدد یک را تغییر دهید ، به طور مثال اگر عدد ۸ را جایگزین کنید سرعت آن ۸ برابر میشود و اگر عدد ۰٫۵ را تایپ کنید سرعت آن نصف میشود.
در قسمت بالا توانستید یک جسم متحرک و یا به عبارت دیگر یک دستگاه کوچک بسازید. حال شما هم میتوانید با خلاقیت های خود اجسام جالب و مختلفی را رسم کنید.
حال میخواهیم به شما چند نکته در مورد کار با این نرم افزار را نشان دهیم.
نکات کار با نرم افزار
۱- کپی کردن اجسام:
اگر شما میخواهید از جسم خود یک کپی تهیه کنید ، کافی است روی آن یک بار کلیک کنید و بعد دکمه های Ctrl+C را با یکدیگر فشار دهید و سپس در صفحه ی خالی یک کلیک کنید و بعد دکمه های Ctrl+V را با یکدیگر فشار دهید ، سپس میبینید که کپی آن ساخته شد و شما میتوانید با درگ کردن آن را جا به جا کنید.
۲- تبدیل جسم به اجسام طبیعی:
با این کار میتوانید به جسم رسم شده خود خاصیت های اجسام طبیعی را بدهید ، به طور مثال میتوانید جسم خود را مانند یک چوب کنید و بعد از تبدیل به چوب اکثر خاصیت های جسم شما شبیه چوب میشود. برای اینکار روی جسم رسم شده ۲ بار کلیک کنید و بعد در پنجره باز شده و در قسمت material نوع جسم طبیعی خود را انتخاب کنید که بعضی از آنها میتواند چوب ، یخ ، فولاد و غیره باشد.
۳- تغییر رنگ پس زمینه:
اگر میخواهید رنگ پس زمینه ای که به صورت پیش فرض سفید است را به رنگ دلخواه خود تغییر دهید ابتدا از بالای صفحه به منوی View رفته و گزینه Background color… را انتخاب کنید و سپس رنگ مورد نیاز خود را انتخاب کنید و OK را فشار دهید.
۴- تعیین جاذبه:
در این قسمت میتوانید جاذبه را تعیین کنید ، برای این کار از بالای صفحه به منوی World بروید و گزینه Gravity را انتخاب کنید ، سپس یک پنجره باز میشود که میتوان در آنجا ۳ حالت جاذبه را تعیین کنید ، اولی از سمت چپ None نام دارد که یعنی به کل جاذبه نداشته باشید و دومین گزینه vertical نام دارد که همان جاذبه طبیعی هست و گزینه سوم planetary نام دارد که با آن میتوان جاذبه را فقط برای یک جسم اختصاص داد. همچنین یک نوار لغزنده هم وجود دارد که با آن میتوان مقدار جاذبه را کم یا زیاد کرد.
