AP Physics Simulator: HS Lab
AP Physics Simulator: HS Lab — Предсказывайте результат, запускайте 3D-симуляцию физики и проверяйте точность своего прогноза
AP Physics Simulator: HS Lab, который внутри приложения называется Physics Sandbox, — это симулятор физики и физическая лаборатория для старшеклассников и учащихся AP Physics на Android; версия для iPhone уже в разработке. Сначала вы фиксируете своё числовое предположение, затем запускаете настоящую 3D-симуляцию движения твёрдых тел и сравниваете свой прогноз с результатом, измеренным движком.
- Цена
- Бесплатно, обновление до Pro
- Платформы
- Android уже доступен, версия для iPhone скоро
- Языки
- 10
Умение решать алгебру — не то же самое, что понимание, каким будет число в результате.
Каждый урок предлагает предсказать результат до запуска эксперимента: где приземлится мяч, с какой скоростью блок достигнет низа наклонной плоскости, сколько времени займёт одно колебание маятника. На экране проверки ваш прогноз показывается рядом с измеренным значением, а если вы ошиблись, приложение честно указывает: «Ошибка — X процентов».
Что это
AP Physics Simulator: HS Lab (внутри приложения — Physics Sandbox) — это приложение для практики физики для старшеклассников и учащихся AP Physics, в котором 33 урока объединены в четыре раздела: кинематика, законы Ньютона и трение, энергия и импульс, а также простое гармоническое движение и пружины. В каждом уроке используется цикл «предсказать, запустить, проверить» на настоящем 3D-движке физики твёрдых тел, а площадка экспериментов с пятью настраиваемыми установками позволяет менять параметры слайдерами и проводить собственные эксперименты.
В приложении
Как это выглядит
Предыстория
Как развить физическую интуицию для понимания кинематики и законов Ньютона?
Интуиция в механике появляется благодаря полезным ошибкам. Сначала оцените результат — например, скорость мяча у основания наклонной плоскости, — а затем сравните его с настоящим значением: разница подскажет, какую идею вы поняли неправильно. Если работать только с формулой, эту разницу легко не заметить: правильная подстановка может скрыть слабое понимание того, каким должен быть ответ. Поэтому симуляция с предварительным прогнозом — хорошее дополнение к задачам из учебника на первом курсе физики или в AP Physics 1.
Кинематикаописание движения без выяснения его причин
Свободное падение, движение тела, брошенного под углом, горизонтальный запуск и графики зависимости скорости от времени описывают, где находится объект и с какой скоростью он движется. Классический результат: на ровной поверхности дальность полёта тела максимальна при запуске под углом 45 градусов, согласно формуле R = v в квадрате, умноженное на sin от 2 theta и разделённое на g.
Законы Ньютона и трениесила объясняет изменение движения
Инерция, F = m a, а также действие и противодействие связывают силу с ускорением. Наклонные плоскости добавляют составляющие силы тяжести, а трение — силу, препятствующую скольжению или качению. Изменяйте угол, массу или коэффициент трения и запускайте эксперимент снова, чтобы увидеть, что именно имеет значение.
Энергия и импульсчто сохраняется при столкновении
При столкновениях импульс сохраняется, а кинетическая энергия — только при упругих столкновениях. Коэффициент восстановления показывает, насколько упругим является столкновение, поэтому одни и те же две тележки могут в итоге двигаться совершенно по-разному.
Простое гармоническое движениепружины и маятники
Пружина возвращает тело с силой, пропорциональной её растяжению, — это закон Гука, а подвешенная к ней масса колеблется с периодом, определяемым массой и жёсткостью. Период маятника зависит от его длины, а не от массы, что противоречит повседневной интуиции.
Как это работает
Цикл «предсказать, запустить, проверить»
Каждый урок и каждое ежедневное испытание проходят в одном и том же ритме из трёх этапов.
Предсказать
Прочитайте короткое объяснение, а затем зафиксируйте ответ: выберите значение, укажите угол запуска или оцените период. Ответ блокируется до того, как что-либо начнёт двигаться.
Запустить
Нажмите Run и наблюдайте, как гравитация, трение и столкновения разворачиваются кадр за кадром в 3D-сцене, которую обрабатывает движок твёрдых тел, а не заранее подготовленная анимация. Во время запуска можно вращать камеру вокруг сцены.
Проверить
На экране результата ваш прогноз показан рядом с измеренным значением, а приложение сообщает, насколько вы ошиблись. Нажмите Why, чтобы получить короткое объяснение AI о физике увиденного результата.
Что внутри
Что есть в лаборатории
33
Урока в четырёх разделах
В разделе «Кинематика» 8 уроков, в разделе «Законы Ньютона и трение» — 9, в разделе «Энергия и импульс» — 9, а в разделе «Простое гармоническое движение и пружины» — 7.
5
Настраиваемых установок
Наклонная плоскость, движение тела, брошенного под углом, пружины, маятники и столкновения — каждая установка оснащена слайдерами, например для изменения угла, массы и коэффициента трения, и работает на том же движке, что и уроки.
Ежедневно
Ежедневное предсказание
Каждый день вас ждёт одно оцениваемое предсказание, выбранное из установок, с учётом точности по каждому разделу и серией правильных ответов. Функция работает офлайн, а напоминание можно включить отдельно — по умолчанию оно отключено.
Ошибка — %
Честная обратная связь
В режиме проверки приложение сравнивает ваш прогноз с измеренным результатом и указывает, насколько вы ошиблись, поэтому даже ошибка становится полезным уроком.
Почему?
Объяснения AI
Нажмите Why после запуска, чтобы получить короткое объяснение физики, лежащей в основе результата.
10
Языки и темы
Приложение доступно на 10 языках, поддерживает светлую и тёмную темы, а также отслеживает завершённые уроки, точность прогнозов и серии правильных ответов по каждому разделу.
Подходит
Кому это подходит — а кому нет
Подойдёт, если вы
- Изучаете AP Physics 1 или проходите первый школьный курс физики
- Умеете решать алгебраические задачи, но не уверены, каким должен быть ответ
- Хотите увидеть, что произойдёт при изменении угла наклона или жёсткости пружины
- Любите короткие ежедневные задания с учётом точности результатов
- Заново изучаете механику во взрослом возрасте
Это не тот инструмент, если вы
- Нуждаетесь в полном учебнике или программе экзамена; приложение охватывает четыре раздела механики
- Хотите версию для iPhone уже сегодня; она ещё не выпущена
- Ожидаете, что все 33 урока будут бесплатными; 12 из них бесплатны, а Pro открывает остальные 21
- Хотите официальный пробный экзамен AP; это симулятор и инструмент для практики
Вопросы
Часто задаваемые вопросы
Что такое AP Physics Simulator: HS Lab?
AP Physics Simulator: HS Lab, названный в приложении Physics Sandbox, — это 3D-симулятор физики и лаборатория для старшеклассников и учащихся AP Physics. В нём 33 урока по четырём разделам механики, площадка для экспериментов с пятью установками, ежедневное предсказание и объяснения AI. Сейчас приложение доступно на Android, а версия для iPhone находится в разработке.
Чем приложение отличается от видео по физике или рабочего листа?
Сначала вы делаете предсказание, а затем реалистичный движок твёрдых тел воспроизводит результат эксперимента. Приложение показывает вашу догадку рядом с измеренным значением, поэтому обратная связь получается конкретной. Это инструмент для практики, построенный вокруг такого цикла, а не видеолекция или готовая анимация.
Какие темы охватывает приложение?
Четыре раздела: кинематика, включая свободное падение, движение снаряда, горизонтальный запуск и графики зависимости скорости от времени; законы Ньютона и трение; энергия и импульс, включая упругие и неупругие столкновения и коэффициент восстановления; а также простое гармоническое движение и пружины, включая закон Гука и период маятника.
Полезно ли приложение для AP Physics 1?
Оно может помочь вам изучать механику, которая составляет значительную часть первого курса физики, и развить интуитивное понимание поведения сил, энергии и колебаний. Приложение не заменяет учебник или официальные пробные экзамены и не заявляет о соответствии какой-либо экзаменационной программе.
Что можно делать на площадке для экспериментов?
Выберите одну из пяти установок — наклонную плоскость, движение снаряда, пружины, маятники или столкновения, — перемещайте ползунки и запускайте эксперимент. Поскольку на площадке используется тот же движок, что и в уроках, изменение положения ползунка создаёт настоящий эксперимент. Вся площадка, включая все пять установок, бесплатна.
Что такое ежедневное предсказание?
Это новое задание каждый день, в котором нужно предсказать результат на основе установок; оценку даёт тот же симулятор. Приложение ведёт учёт точности по разделам и серии правильных предсказаний. Функция бесплатна, работает офлайн и поддерживает необязательное напоминание, которое можно включить в Settings.
Что входит в бесплатную версию и что добавляет Pro?
Бесплатно: все 8 уроков по кинематике, первые два урока по законам Ньютона и трению, по одному ознакомительному уроку из разделов «Энергия и импульс» и «Простое гармоническое движение и пружины», вся площадка для экспериментов, ежедневное предсказание и 3 объяснения Why от AI в день. Pro добавляет остальные 21 урок, неограниченное количество объяснений Why и отсутствие рекламы.
Можно ли пользоваться приложением без входа в аккаунт?
Да. На главном экране указано, что вы просматриваете приложение как гость, а ваши данные хранятся на устройстве; позже их можно будет сохранить в резервной копии, выполнив вход.
Когда выйдет версия для iPhone?
Дата пока не объявлена. Версия для Android уже доступна в Google Play. На этой странице ссылка на App Store будет отмечена как «скоро» до выхода приложения для iPhone.
Начать
Сделайте своё первое предсказание
Начните бесплатно на Android; версия для iPhone скоро выйдет, поддерживается 10 языков.
Другие приложения CoddyKit
Доступно на Android.