12 نرم افزار کاربردی فیزیک

معرفی ۱۲نرم افزار کاربردی برای دانشجویان رشته فیزیک +جزئیات «برخلاف رشته‌های مهندسی که با اتفاقات علمی کار دارند در رشته‌های علوم پایه از جمله فیزیک به چگونگی پیش‌آمدهای علمی توجه می‌کنند و در واقع به دنبال یافتن دلایل و چرایی هر پدیده یا اتفاق هستند و به همین دلیل دانشجویانی که مستعد،‌ باهوش و کنجکاو هستند، می‌توانند در این رشته موفق گردند. به گزارش «خبرنامه دانشجویان ایران»؛ در معرفی علم فیزیک دکتر پروین استاد فیزیک دانشگاه امیرکبیر می‌گوید: «فیزیک علم زندگی و اصلا علم حیات است» . و یا دکتر منیژه رهبر استاد فیزیک دانشگاه تهران معتقد است هر چیزی که در اطراف خویش می‌بینیم به فیزیک ربط پیدا می‌کند. همچنین پاسخ به بسیاری از سوالهایی را که همیشه ذهن بشر به آن مشغول بوده است به وسیله علم فیزیک می‌توان داد. مثل این که دنیا چگونه بوجود آمده است؟ از چه تشکیل شده و کوچکترین جزء آن چیست؟در کل می‌توان گفت که جهان در بزرگترین مقیاس تا ریزترین مقیاس در ارتباط با علم فیزیک می‌باشد. نرم افزار کاربردی برای دانشجویان رشته فیزیک دکتر منیژه رهبر در این باره می‌گوید: «برخلاف رشته‌های مهندسی که با اتفاقات علمی کار دارند در رشته‌های علوم پایه از جمله فیزیک به چگونگی پیش‌آمدهای علمی توجه می‌کنند و در واقع به دنبال یافتن دلایل و چرایی هر پدیده یا اتفاق هستند و به همین دلیل دانشجویانی که مستعد،‌ باهوش و کنجکاو هستند، می‌توانند در این رشته موفق گردند. اسماعیلیان دانشجوی دکتری فیزیک هسته‌ای دانشگاه شهید بهشتی می‌گوید: «فیزیک منهای ریاضی یعنی صفر به همین دلیل دانشجویان این رشته باید از نظر ریاضیات در سطح بسیار بالایی باشند.» از آنجا که برای تمامی دانشجویان رشته های علوم پایه و بخصوص فیزیک آشنایی با نرم افزار های رشته ی تخصصی خود از اهمیت بالایی برخوردار است، در این گزارش نرم افزارهای مورد نیاز رشته فیزیک را به شما معرفی خواهیم کرد. 1- Looking glass ( نرم افزار نور هندسی) نرم افزار کاربردی برای دانشجویان رشته فیزیک یکی از نرم افزارها یی که با آن تمام آزمایشهای مربوط به بخش نور را می توان انجام داد Looking glass است .این نرم افزار برای آزمایشهای آینه ها وعدسی ها مناسب است .با این نرم افزار می توان تمامی حالت های پرتوهای نوری را درست کرد وانواع تصویر ها را تشکیل داد .ویِژگی این نرم افزار آسان بودن کار با آن است . این نسخه آزمایشی است وفقط برای یک ماه بر روی کامپیوتر شما کار می کند و برای رفع این مشکل باید بعد از نصب برنامه با گذشت هر روز ساعت سیستم را یک روز به عقب ببرید دقت کنید بیشتر از یک روز عقب نبرید چون اثر منفی داره . 2- interactive physics 2004 نرم افزار کاربردی برای دانشجویان رشته فیزیک این برنامه یک آزمایشگاه مجازی خوب درزمینه مکانیک،الکتریسیته،مغناطیس وتاحدودی ترمودینامیک است.عکس،فیلم وانیمیشن ازخروجی های این برنامه هستند.خروجی های برنامه ازمنوی فایل وازنوارابزاربالای صفحه تولیدمی شوند. با این برنامه می توانید:آونگ بسازیدوآن رابه نوسان درآورید:درسمت چپ پنجره ی اینتراکتیوفیزیک،اشیاء وابزارهای برنامه قراردارند. شمامی توانید دایره،مثلث،سطح شیبدارویاهرشکل دلخواه دیگر راازطریق درگ(کشیدن) رسم کنید.اگرپس ازرسم هرشکل،گزینه Run را کلیک کنیدهمه این اشیاء مجازی می افتند.گویادرجایی بالای سطح زمین بوده اند. برای اینکه یکی از اشیاء ثابت بماند،کافی است علامت لنگر راروی شکل موردنظر قراردهید. زیراشیاء ابزارهاقراردارند.به عنوان مثال ابزارهایی مانند نخ،میله،فنر وامثال آن را به اشیاء خودوصل کرده وگزینه Run را بزنید،تا حرکت موردانتظار انجام شود. به عنوان مثال برای ساخت یک آونگ ساده ،دایره ای را روی صفحه رسم کرده ونخ یا میله را به آن وصل کنید. حال دایره (گلوله) را از راستای قائم منحرف کرده وRun کنید ،در این صورت آونگ شروع به نوسان می کند. به سادگی نمودارهای حرکت اشیاء را رسم کنید:برای رسم نمودارهای مکان-زمان، سرعت- زمان، شتاب- زمان و امثال آن کافی است روی شی ء متحرک مورد نظر کلیک کرده واز منوی Measure روی نمودار دلخواه کلیک کنید تا پنجره ی مورد نظر به صفحه بیاید، حال اگر برنامه را Run کنید نمودار مورد نظر همراه با حرکت شی رسم می شود.مقاومت هوا وگرانش را کم یا زیاد کنید و .... این نرم اڧزار به ما این امکان را می دهد که در یک ڧضای دلخواه حرکت اجسام را شبیه سازی کنیم.برنامه برای شبیه سازی مفاهیم دینامیکی و سینماتیکی طبق استاندارد جهانی می باشد ودر آموزش وپرورش بیشتر کشورها تدریس می شود.(تنها مشکل این برنامه demo بودن آن است که اجازه ذخیره کردن برنامه های ساخته شده را نمیدهد ) 3- نرم افزار کروکودیل فیزیک ( Crocodile Physics ) نرم افزار کاربردی برای دانشجویان رشته فیزیک نرم اڧزار Crocodile Physics یک نرم اڧزاربسیار قدرتمند در زمینه های نور ،الکتریسته، حرکت ، نیرو ، نوسان ، امواج و... می باشد. این آزمایشگاه شامل60 مبحث متفاوت و جدید علم فیزیک است و در مقایسه با دیگر نرم افزارها کامل تر می‌باشد. این آزمایشگاه شامل60 مبحث متفاوت و جدید علم فیزیک است و در مقایسه با دیگر نرم افزارهای فیزیک کامل تر می‌باشد. 4- PhysProf نرم افزار کاربردی برای دانشجویان رشته فیزیک PhysProf 1.0 نرم افزاری برای یادگیری مباحث گوناگون فیزیک با موضوعات مکانیک، الکترونیک و الکتریسیته، نورشناسی و ترمودینامیک می باشد و شامل 70 محیط تعاملی است که به کاربر اجازه می دهد با شبیه سازی و نمایش انیمیشن آن ها و ایجاد تغییر در پارامترها، به تثبیت مباحث مورد نظر بپردازد. برای مثال؛ در مبحث سطح شیبدار مکانیک، دانش آموز می تواند زاویه ی سطح شیبدار، اندازه ی نیروی وارد برجسم و جنس سطح شیبدار را تغییر دهد و اثر هر یک را روی حرکت جسم بررسی کند. هم چنین مقدار نیروی اصطکاک و عمود بر سطح و ... را با توجه به داده های انتخابی محاسبه می کند. در کنار هر مطلب آموزشی گزینه ی help قرار گرفته است که برای فراگیری مطالب موجود، بسیار مفید است. به نظرمی‏ رسد کاربر در مقایسه با دیگر نرم افزارهای آموزش فیزیک، از این نرم افزار راحت تر استفاده خواهد کرد. 5- Orbit Xplorer 2.2 نرم افزار کاربردی برای دانشجویان رشته فیزیک یک آزمایشگاه تمرین در زمینه فیزیک گرانشی سیارات و ماهواره ها.ویژگی های این نرم افزار: شبیه سازی ، محاسبه و رسم مدارهای سیارات و قمر های آنها و ماهواره ها که در جاذبه متقابل با یکدیگر قرار دارند. درست کردن و حرکت دادن سیارات درمدارات شبیه سازی شده خودتان. نمایش زمان ، مسیر ، سرعت ، شتاب و انرژی سیاره متحرک در فضا. رسم نمودار مکان ، سرعت و شتاب بر حسب زمان. اجرای 4 شبیه سازی همزمان و محاسبات نجومی. 6- VirtuaLab Optics نرم افزار کاربردی برای دانشجویان رشته فیزیک این نرم افزار شامل تمامی ابزار های نوری از جمله عدسی ها، آینه ها، رسم پرتوها و مکان تصویر حقیقی و مجازی می باشد. در یک محیط تعاملی کاربر می تواند هر نوع آینه و عدسی را انتخاب کرده، شیء را در مکان دلخواه قرار داده و تصویر آن را مشاهده کند و یا با تاباندن پرتو ها در زوایای متفاوت تصاویر حقیقی ومجازی را در مکان های مختلف مشاهده کند و به قانون های تشکیل تصویر در آینه ها و عدسی ها پی برد. 7- ProjectileX نرم افزار کاربردی برای دانشجویان رشته فیزیک نرم افزار ProjectileX حرکت پرتابه هارا شبیه سازی می کند و اطلاعاتی را راجع به حرکت پرتابه به شما می دهد و منحنی مسیر حرکت پرتابه را در دو حالت حرکت ایده آل و حرکت در تاثیر با کشش خطی هوا به شما نشان می دهد .البته از بین پارامترهای سرعت اولیه ، زاویه پرتاب ، ارتفاع اولیه، ارتفاع نهایی ، جرم پرتابه و ضریب کشش خطی هوا فقط می توان پارامتر های سرعت اولیه ، ارتفاع نهایی ، جرم پرتابه و ضریب کشش خطی را تغییر داد چون این نسخه نمایشی (demo) نرم افزار است . 8- Electric Fiel نرم افزار کاربردی برای دانشجویان رشته فیزیک با این نرم افزار شما می توانید بار های الکتریکی را در نرم افزارایجاد کنید و خطوط میدان الکتریکی بین آنها را رسم کنید ومی توان بردار میدان الکتریکی ، شدت میدان الکتریکی و پتانسیل الکتریکی را در هر نقطه از صفحه مشخص کرد. 9- نرم افزار Edison Lab 4 نرم افزار کاربردی برای دانشجویان رشته فیزیک نرم افزار ادیسون یکی از زیبا ترین و جالب ترین نرم افزار های الکترونیکی است. این نرم افزار قدرتمند شامل یک آزمایشگاه مجازی است که کاربر به راحتی میتواند بر روی یک میز کار با انتخاب هر وسیله٬ مدار دلخواه خود را بسته و تجربه ی مورد نظر را به طور مجازی - ولی نزدیک به واقع - انجام دهد کار با این نرم افزار بسیار بسیار ساده میباشد و اگر در انجام آزمایشاتتون دقت نکنید ممکن است لامپتون بترکه یا بسوزه یا مشکلات دیگه برای مدارتون پیش بیاد که بسیار جالب هست 10- نرم افزار MiscEl نرم افزار کاربردی برای دانشجویان رشته فیزیک این برنامه شامل قسمت های مختلفی جهت محاسبات در سیستم های مختلف برقی است. از جمله قسمت های مختلف به موارد زیر می توان اشاره نمود: محاسبات،ماشین حساب،کشیدن منحنی برای مجموعه ای از نقاط،مجموعه ای کامل از محاسبات هندسی (محیط، مساحت و ...) محاسبات قانون اهم (قانون اهم، به دست آوردن امپدانس و ...)،محاسبات قانون اهم برای سیستم های سه فاز،محاسبات دسی بل، محاسبات مربوط به شارژ و دشارژ خازن و سلف و ...،به دست آوردن RMS، پیک، میانگین و ...،محاسبات لنز،محاسبات روشنایی،مکانیکال،محاسبه مقاومت و اتلاف توان در سیم ها،محاسبات اندازه و بزرگی فن،محاسبات مربوط به خنک کننده ها، محاسبات مربوط به PCB،محاسبات مربوط به کابل،قطعات،مباحث مربوط به رنگ در مقاومت ها، خازن ها و ...،محاسبات سنسورهای معروف دما (PT100، NTC)،رنگ و طول موج LED ها و طراحی مدار مناسب برای راه اندازی LED سیستم های شماره گزاری قطعات،محاسبات مربوط به MOS ها،مدرات نمونه،محاسبات مدارات RC، RL، RLCمحاسبات اتصال موازی و سری مقاومت، خازن، سلف،محاسبات IC 555،طراحی مدارات تقسیم ولتاژ،محاسبات مدارات با المان های وابسته مدار،طراحی و محاسبات 32 نوع فیلتر،طراحی انواع مختلف آنتن،طراحی منابه تغذیه با74XX و LM317 MPU،محاسبات تقسیم زمان برای تایمر،تبدیل اعداد حقیقی به کسر و پکیج های مورد نیاز،محاسبات ارتباطات سریال 11- نرم افزار Microsoft Robotics Studio نرم افزار کاربردی برای دانشجویان رشته فیزیک برنامه ی قدرتمند Robotics از سوی مایکروسافت منتشر شد. هدف اصلی این نرم افزار آن است که سیستمی را به شما ارایه دهد تا بر مبنای آن بتوان تمامی ایده ها، مباحث و نیازمندهای دنیای روباتیک را با استفاده از قطعات سخت افزاری موجود به محصولات متنوع در آورد. با استفاده از این ابزار ، مخترعین و برنامه نویسان می توانند سخت افزارهای خود را کنترل کرده و رابطه ای منطقی میان سیستم روباتیک سخت افزار و برنامه ریزی و فرمان های برنامه نویسی شده ی Developer را به دقت مشاهده کنند. این نرم افزار همچنین به عنوان یک زمینه ی بنیادی برای شرکت های سازنده ی قطعات سخت افزار می باشد تا بتوانند محصولاتی را تولید کنند که از توان کنترل رباتیک از طریق نرم افزار برخوردار باشند. مایکروسافت در پی آن است تا تولیدات سخت افزاری را به شکلی درآورد که به راحتی توسط کاربران کامپیوتر قابل کنترل باشد. 12- Scienc 64 (جهت تایپ نمادها اشکال و ابزارهای فیزیک) نرم افزار کاربردی برای دانشجویان رشته فیزیک شاید تنها نرم افزار موجود باشد که به کمک آن می توان بسیاری از مشکلات هنگام تایپ علایم و اشکال مورد نیاز درس ریاضی را برطرف کرد. این نرم افزار تعداد زیادی نوار ابزار جدید به محیط Word اضافه می کند که کار دبیران مربوطه را در طرح سوال و رسم انواع و اقسام شکل ها، ابزارها، فرمول ها و نمادها وعلائم مورد استفاده در درس ریاضی آسان می کند.تنها با یک کلیک می توان این موارد را به متن اضافه کرد . یکی از وجوه بارز این نرم افزار تطابق کامل با Word است به گونه ای که اشکال و نمادهای مختلف را به راحتی از نظر اندازه و جهت ، رنگ و... می توان تغییر داد و با درگ کردن به هر قسمت دلخواه از متن انتقال داد.(در واقع این نرم افزار به صورت یک Plugin به برنامه Word متصل می شود. در مورد فیزیک این نرم افزار، شامل ثابت های فیزیکی ، نماد و اشکال کمیت های مختلف فیزیک در مباحث مختلف مثل اُپتیک ، مغناطیس ، الکتریسیته ، صوت، نیمه رساناها و...می باشد ( اشکالی مثل مقاومت الکتریکی، خازن ،سیملوله، باتری ،آهنربا ، سطح شیب دار ، قرقره ،ارابه، ترانزیستور، دیود ، نیرو سنج، انواع آینه ها و عدسی ها ، و دهها شکل دیگر 2 سال پیش