مختبر الفيزياء

اختبر قوانين الفيزياء في الوقت الفعلي. تحكم بالجاذبية والسرعة والقوى من خلال محاكيات تفاعلية مدعومة بالتكامل العددي RK4.

What is in the Physics Lab, and what makes it different?

Nine interactive simulators, all solving the real equations rather than animating a guess: free fall, projectile motion, spring-mass oscillation, gravity and orbits, the pendulum, collisions, wave superposition, DC circuits and an ideal gas. Each one runs two or three objects at the same time, so you change one variable and watch the difference instead of imagining it.

And each one ends with something no other physics lab does: a panel that takes the numbers on screen back to the units they are measured in, and to the constants that define those units. The pendulum's period leads to g and to the second; the wave lab leads to the hertz and the metre; the gas lab leads to the pascal, litre, kelvin and mole — and to R = N_A·k_B, which since 2019 is a definition rather than a measurement.

الميكانيكا

محاكي السقوط الحر

حاكِ السقوط الحر مع مقاومة الهواء. اضبط الكتلة والارتفاع والشكل لرؤية كيف تسقط الأجسام. محاكاة فيزياء RK4 في الوقت الفعلي مع رسوم بيانية.

Bridges to — height, mass and velocity → standard gravity g₀

محاكي المقذوفات

حاكِ حركة المقذوفات مع مقاومة الهواء. اضبط السرعة والزاوية والكتلة والشكل. قارن المسارات مع وبدون السحب. فيزياء RK4 في الوقت الفعلي.

Bridges to — speed, angle and range → standard gravity g₀

محاكي النابض-الكتلة

حاكِ التذبذب التوافقي المخمد. اضبط الكتلة وثابت النابض والتخميد لمشاهدة الحركة دون المخمدة والمخمدة حرجياً والمخمدة بشكل مفرط. فيزياء RK4 في الوقت الفعلي.

Bridges to — the newton per metre and the hertz

الجاذبية والمدارات

أطلق النجوم والكواكب والأقمار وشاهد تكوّن مدارات حقيقية وفق قانون نيوتن للجاذبية.

Bridges to — AU, solar masses and years → G, the least precise constant

محاكي البندول

أرجِح عدة بنادول في آن واحد واكتشف ما يحدد إيقاعها حقًا: الطول والجاذبية ومقدار سحبها إلى الخلف.

Bridges to — length and period → g and the second

محاكي التصادم والزخم

اصدم الأقراص واكتشف القانون الذي لا يُكسر أبدًا: الزخم الكلي محفوظ في كل تصادم، مرنًا كان أو غير مرن.

Bridges to — the joule, and momentum — the quantity with no named unit

الموجات

مختبر تراكب الموجات

كدّس الموجات الجيبية وشاهدها تتداخل وتضرب وتقف ساكنة — كل ذلك مبني على معادلة الموجة v = f·λ.

Bridges to — the hertz and the metre → ΔνCs and c

الكهرباء والمغناطيسية

مختبر الدوائر وقانون أوم

ابنِ دائرة، وحرّك الجهد والمقاومة، وشاهد قانون أوم V = I·R يُضيئها — مع التوالي والتوازي جنبًا إلى جنب.

Bridges to — volts, ohms and watts → the elementary charge e

الديناميكا الحرارية

مختبر الغاز المثالي

جزيئات ترتد وفيزياء حقيقية: ينشأ الضغط من تصادمات الجدران بينما يتحقق P·V = n·R·T مباشرةً.

Bridges to — pascal, litre, kelvin and mole → R = N_A·k_B

عن مختبر الفيزياء

مختبر الفيزياء مجموعة من المحاكيات التفاعلية تتيح لك تجربة فيزياء حقيقية في متصفّحك. فبدلًا من القراءة عن السقوط الحرّ أو التذبذب أو حركة المقذوف، تضبط الشروط وتضغط تشغيل وتشاهد حركة دقيقة مبنية على الفيزياء تتكشّف. ويتيح كل محاكٍ تشغيل عدة أجسام في آن واحد لتقارن كيف تغيّر الكتلة أو الزاوية أو الجاذبية أو صلابة الزنبرك النتيجة. إنها طريقة عملية لبناء الحدس تجاه معادلات الحركة، مثالية للطلاب والمعلّمين ولكل فضولي بشأن سلوك العالم المادي.

كيفية الاستخدام

اختر محاكيًا: السقوط الحرّ، أو تذبذب الزنبرك والكتلة، أو حركة المقذوف.
اضبط معاملات كالارتفاع والزاوية والكتلة والجاذبية وثابت الزنبرك.
اضغط تشغيل لتشاهد المحاكاة تجري بفيزياء آنية.
شغّل عدة أجسام جنبًا إلى جنب لمقارنة كيف تؤثّر المتغيّرات في الحركة.

العلم وراءه

يحلّ كل محاكٍ معادلات الحركة الفعلية بدلًا من تزييف الرسم المتحرّك. يتبع السقوط الحرّ وحركة المقذوف قوانين نيوتن تحت جاذبية ثابتة، بينما يخضع نظام الزنبرك والكتلة لقانون هوك، مولّدًا حركة توافقية بسيطة. تتقدّم المحاكاة بخطوات زمنية دقيقة عبر التكامل العددي، فتطابق المسارات والسرعات وأزمنة التذبذب ما ستقيسه في تجربة حقيقية. ولأن الفيزياء أصيلة، يمكنك التحقّق من صيغ الكتب، كالمسار المكافئ للمقذوف أو زمن دور الزنبرك، بمشاهدتها تجري.

أدوات ذات صلة

اقرن المحاكيات بصيغ الفيزياء لترى المعادلات وراء كل حركة، واستخدم محوّل الوحدات للتبديل بين وحدات كالمتر في الثانية والكيلومتر في الساعة. كما تُظهر خريطة الأبعاد كيف تُبنى كميات هذه المحاكاة من الوحدات الأساسية.

أسئلة شائعة

ما المحاكيات المتاحة؟

هناك محاكيات للسقوط الحرّ وتذبذب الزنبرك والكتلة وحركة المقذوف، ولكلٍّ معاملات قابلة للضبط.

هل الفيزياء واقعية؟

نعم. تحلّ المحاكيات معادلات الحركة الحقيقية بالتكامل العددي، فيطابق السلوك التجارب الأصيلة.

هل يمكنني مقارنة عدة أجسام؟

نعم. يستطيع كل محاكٍ تشغيل عدة أجسام معًا، فيسهل رؤية كيف يغيّر تعديل متغيّر واحد النتيجة.

هل هذا مفيد لتعلّم الفيزياء؟

جدًا. رؤية المعادلات تنبض بالحياة تبني الحدس وتساعد على ربط الصيغ بحركة حقيقية يمكن ملاحظتها.