Физическая лаборатория

Испытайте законы физики в реальном времени. Управляйте гравитацией, скоростью и силами с помощью интерактивных симуляций на основе численного интегрирования 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.

Механика

Симулятор свободного падения

Моделируйте свободное падение с сопротивлением воздуха. Настраивайте массу, высоту и форму, чтобы увидеть, как падают объекты. Физическая симуляция RK4 в реальном времени с графиками.

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

Симулятор снаряда

Моделируйте движение снаряда с сопротивлением воздуха. Настраивайте скорость, угол, массу и форму. Сравнивайте траектории с аэродинамическим сопротивлением и без него. Физика RK4 в реальном времени.

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

Симулятор пружины-массы

Моделируйте затухающие гармонические колебания. Настраивайте массу, жёсткость пружины и демпфирование для наблюдения за недодемпфированным, критически демпфированным и передемпфированным движением. Физика RK4 в реальном времени.

Bridges to — the newton per metre and the hertz

Гравитация и орбиты

Запускайте звёзды, планеты и луны и наблюдайте, как под действием закона тяготения Ньютона формируются реальные орбиты.

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

Симулятор маятника

Запустите несколько маятников одновременно и узнайте, что на самом деле задаёт их ритм: длина, сила тяжести и то, насколько далеко вы их отклоняете.

Bridges to — length and period → g and the second

Симулятор столкновений и импульса

Сталкивайте диски и откройте закон, который никогда не нарушается: суммарный импульс сохраняется при любом столкновении — упругом или нет.

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

Волны

Лаборатория суперпозиции волн

Складывайте синусоидальные волны и наблюдайте, как они интерферируют, бьются и застывают — всё на основе волнового уравнения v = f·λ.

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

Электромагнетизм

Лаборатория цепей и закона Ома

Соберите цепь, изменяйте напряжение и сопротивление и смотрите, как закон Ома U = I·R зажигает её — последовательное и параллельное соединение рядом.

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

Термодинамика

Лаборатория идеального газа

Скачущие молекулы, настоящая физика: давление возникает из ударов о стенки, а P·V = n·R·T выполняется в реальном времени.

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

О физической лаборатории

Физическая лаборатория — это набор интерактивных симуляторов, позволяющих экспериментировать с настоящей физикой прямо в браузере. Вместо чтения о свободном падении, колебаниях или движении снаряда вы задаёте условия, нажимаете «пуск» и наблюдаете, как разворачивается точное, основанное на физике движение. Каждый симулятор позволяет запускать сразу несколько объектов, чтобы сравнить, как масса, угол, тяготение или жёсткость пружины меняют результат. Это практичный способ развить интуицию по уравнениям движения, идеальный для учащихся, учителей и всех, кому любопытно поведение физического мира.

Как пользоваться

Выберите симулятор: свободное падение, колебания пружина-груз или движение снаряда.
Настройте параметры — высоту, угол, массу, тяготение или жёсткость пружины.
Нажмите «пуск», чтобы увидеть, как симуляция идёт с физикой в реальном времени.
Запускайте несколько объектов рядом, сравнивая, как переменные влияют на движение.

Наука за этим

Каждый симулятор решает настоящие уравнения движения, а не имитирует анимацию. Свободное падение и движение снаряда следуют законам Ньютона при постоянном тяготении, а система пружина-груз подчиняется закону Гука, порождая простое гармоническое колебание. Симуляции продвигаются крошечными шагами по времени с помощью численного интегрирования, поэтому траектории, скорости и периоды колебаний совпадают с тем, что вы измерили бы в реальном опыте. Поскольку физика настоящая, вы можете проверять учебниковые формулы — например параболическую траекторию снаряда или период пружины — наблюдая их в действии.

Связанные инструменты

Сочетайте симуляторы с физическими формулами, чтобы видеть уравнения за каждым движением, и используйте конвертер единиц для перехода между единицами вроде метров в секунду и километров в час. Карта размерностей также показывает, как величины этих симуляций строятся из базовых единиц.

Частые вопросы

Какие симуляторы доступны?

Есть симуляторы свободного падения, колебаний пружина-груз и движения снаряда, каждый с настраиваемыми параметрами.

Реалистична ли физика?

Да. Симуляторы решают настоящие уравнения движения с численным интегрированием, поэтому поведение совпадает с подлинными опытами.

Можно ли сравнивать несколько объектов?

Да. Каждый симулятор запускает сразу несколько объектов, и легко увидеть, как изменение одной переменной меняет результат.

Полезно ли это для изучения физики?

Очень. Видеть, как уравнения оживают, развивает интуицию и помогает связать формулы с реальным наблюдаемым движением.