Методика проведення комп «ютерного фізичного експерименту за допомогою ПЗ» Молекулярна фiзика на комп «ютерi 1.05»

Значення віртуального фізичного експерименту особливо зростає там, де мають справу з явищами, які не спостерігаються в повсякденному житті, або ж із явищами, спостереження яких пов’язане із значними труднощами [1; с. 37]. фізика експеримент комп’ютерний В ході експерименту комп’ютер може бути використаний як пристрій, за допомогою якого можна демонструвати всьому класу окремі явища, що вдається спостерігати лише з допомогою мікроскопа. Сьогодні значна частина шкіл вже має комп’ютерні класи, що дає реальну можливість використання НІТ в навчальному процесі, зокрема під час проведення фізичного експерименту.

На думку С. Проценко комп’ютерне моделювання дає змогу створити на екрані комп’ютера живу, наочну й динамічну картинку фізичного досліду або явища, яке важко «пояснити на пальцях», і відкриває широкі можливості для удосконалення навчального процесу [9; с. 47].

Значну частину таких процесів вивчає молекулярна фізика, а тому постає реальна потреба створення програмного забезпечення, здатного спростити та покращити процес вивчення окремих питань даного розділу фізики. Таке завдання було частково розв’язане вченими Московського фізико-технічного інституту, якими створено курс «Молекулярна фiзика на комп’ютерi 1.05». Цей курс об'єднує ряд комп’ютерних програм i iнструкцiю, яку рекомендується прочитати перед початком роботи з програмами. Курс «Молекулярна фiзика на комп’ютерi1.05» був випробуваний в навчальному процесi кафедрою фiзики зазначеного iнституту.

Нами проаналізовані, доопрацьовані та адаптовані до шкільного курсу фізики деякі моделі, як наприклад комплексна модель явищ переносу та броунівський рух.

Дана програма дозволяє iлюструвати закони молекулярної фiзики на основi двовимiрної моделi iдеального газу. Кожна молекула представлена у виглядi твердого диску, а розрахунок зiткнень молекул мiж собою i зi стiнками проводитися за законами класичної механiки. Комп’ютер тримає в пам’ятi координати та швидкостi всiх молекул i обчислює статистичнi закономiрностi та параметри газiв.

Така модель дозволяє показати статистичний характер законiв молекулярної фiзики i термодинамiки, а також зв’язок мiкроi макроскопiчних параметрiв термодинамiчних систем. Також є можливiсть змiнювати рiзнi параметри системи (температуру, число молекул, об'єм посудини i т.д.). Дане програмне забезпечення дозволяє продемонструвати явища броунівського руху, осмосу, дифузії, ентропії, флуктуації, в’язкості, ізотермічний та адіабатний процеси, цикл Карно та ін.