Pomoc k appletu Feynmanov lietajúci tanier

Obsah
Menu
Začiatočné podmienky
Ovládanie simulácie
Vlastnosti virtuálnej kamery
Ako z appletu získať numerické údaje?
Lokalizácia appletu do iného jazyka


Menu

Program simuluje rotáciu osovo symetrického tuhého telesa, ktoré je buď v beztiažovom stave, alebo je upevnené v ťažisku a preto naň nepôsobí žiaden moment sily. V menu Tuhé teleso je možné si zvoliť medzi jedným z týchto telies: tanier, disk, elementárny tanier, guľa a pravidelný štvorboký hranol. Jednotlivé telesá sa odlišujú pomerom hlavných momentov zotrvačnosti I3 / I.

Vzťažnú sústavu, v ktorej budeme simuláciu pozorovať, si môžeme vybrať v menu Vzťažná sústava. Máme na výber medzi vzťažnou sústavou pevne spojenou s telesom a inerciálnou sústavou laboratória.

Menu Zobraziť nám umožňuje si zvoliť, čo sa má počas simulácie zobrazovať. Môžeme si vybrať zobrazovanie telesa, osí súradnicovej sústavy pevne spojenej s telesom, osí súradnicovej sústavy laboratória, vektorov uhlovej rýchlosti a momentu hybnosti a zobrazovanie stôp práve zobrazených vektorov.

Spôsob zobrazenia telies si vyberieme v menu Projekcia. Poskytuje nám na ne trojrozmerný pohľad (s perspektívou alebo bez), alebo si môžeme pozrieť ich priemety do troch hlavných rovín.

V menu Pomoc sa nachádzajú dve položky. Položka pomoc nám zobrazí tento dokument. Informácie o autoroch a licenčných podmienkach sú pod položkou O programe.

Späť na obsah ...


Začiatočné podmienky

Pred tým, než simuláciu spustíme, musíme počítaču povedať, v akej polohe bolo teleso na začiatku, a ako sme ho pri našom virtuálnom pokuse roztočili. Začiatočné podmienky teda charakterizujú stav telesa na začiatku simulácie. Sú to tri Eulerove uhly , a , ktoré popisujú polohu, čiže natočenie telesa, a tri časové zmeny týchto uhlov (ich časové derivácie).

Všetky tieto podmienky sa zadávajú pomocou šiestich posuvníkov v dolnej časti appletu. Neľakajte sa Eulerových uhlov, ich funkciu pochopíte veľmi rýchlo, ak si v nasledujúcich odstavcoch prečítate ako sú definované. Časové zmeny týchto uhlov sú analogické rýchlostiam pri posuvnom pohybe.

Eulerove uhly sa používajú na popísanie natočenia telesa v priestore. Postupným otáčaním telesa o tri Eulerove uhly okolo istých osí môžeme teleso dostať do ľubovoľnej polohy.

Nech sústava S s osami x, y a z je sústava pevne spojená s laboratóriom a sústava S' s osami x1, x2 a x3 je pevne spojená s telesom.

Začneme zo stavu, keď sa Eulerove uhly rovnajú všetky nule a sústavy S a S' sú totožné. Najprv otočíme sústavu S' o uhol okolo osi x1 (obr.1), potom o uhol okolo osi z (obr.2) a nakoniec o uhol okolo osi x3 (obr.3). Takto môžeme teleso natočiť ľubovoľným spôsobom. Každému natočeniu v priestore zodpovedá jediná trojica uhlov , a .
Obr. 1. Pootočenie o uhol .
Obr. 2. Pootočenie o uhol .
Obr. 3. Pootočenie o uhol .

Späť na obsah ...


Ovládanie simulácie

A teraz už sme pripravení spustiť samotnú simuláciu. Stlačíme tlačítko štart play. V tom momente sa funkcia tohto tlačítka zmení na pauzu, ikonka bude pause. Ak ho znovu stlačíme, simulácia sa preruší. Po opätovnom stlačení tohto tlačítka bude pokračovať. Ak chceme simuláciu úplne zastaviť a zmeniť napríklad tuhé teleso, stlačíme tlačidlo Reset. Na pomalé krokovanie simulácie slúžia tlačidlá krok vzad step back a krok vpred step forward. Počas simulácie sa v ľavej hornej časti ovládacieho panelu zobrazuje čas od začiatku simulácie v sekundách.

Späť na obsah ...


Vlastnosti virtuálnej kamery

Po spustení appletu sa teleso zobrazí v 3D zobrazení s prespektívou, tak ako by ho videla fiktívna kamera, umiestnená v nejakom bode priestoru. Je možné meniť polohu kamery v priestore a tak meniť uhol pohľadu na teleso. Dosiahneme to kliknutím ľavého tlačidla myši a jej následným ťahaním. Takto dokážeme celým "virtuálnym vesmírom" otáčať (Eulerove uhly telesa sa týmto otáčaním nezmenia). Ak budeme myšou ťahať a súčasne držať SHIFT klávesu, môžeme sa k tanieru virtuálnou kamerou priblížiť, prípadne sa od neho vzdialiť. Pri ťahaní myšou a súčasnom držaní klávesy CTRL sa posúva zobrazovaná oblasť s telesom do strán.

Späť na obsah ...


Ako z appletu získať numerické údaje?

Meranie polohy: Nastavte si v applete jednu z nasledujúcich projekcií: nárys, bokorys alebo pôdorys. Ak potom budete po zobrazovacej ploche appletu ťahať myšou, budú sa vám v žltom poli v ľavej dolnej časti zobrazovacej plochy vypisovať aktuálne súradnice bodu priemetu, nad ktorým je váš kurzor. Poloha je udaná v decimetroch.

Meranie času: Čas sa meria v sekundách a vypisuje sa nad tlačítkom štart v dolnej časti appletu.

Okrem toho sú v applete použité nasledujúce fyzikálne jednotky: Hmotnosť sa udáva v kilogramoch. Všetky telesá s výnimkou elementárneho taniera sú homogénne a vyrobené z rovnakého materiálu s hustotou 2,4 kg/dm3 (porcelán). Elementárny tanier je z hmotných bodov, v prípade ktorých nemá pojem hustota zmysel. Avšak hmotnosti jeho štyroch hmotných bodov sú zvolené tak, aby mal rovnaké hlavné momenty zotrvačnosti ako disk.

Späť na obsah ...


Lokalizácia appletu do iného jazyka

Pri tvorbe tohto appletu sme sa snažili postupovať tak, aby nebolo ťažké vytvoriť inojazyčnú verziu appletu. Stačí upraviť iba zdrojový kód html stránky, ktorá v sebe obsahuje tento applet.

Html tag appletu vloženého do stránky má nasledujúcu štruktúru:

<applet code="názov hlavnej triedy" ...>
<param name="meno parametra" value="hodnota parametra">
</applet>
Zadaním týchto parametrov je možné spustenie appletu ovplyvniť. Prvý parameter je language. Ak je jeho hodnota en, tak sa všetky ostatné parametre ignorujú a v applete sa zobrazia texty v angličtine, ktoré sú naprogramované vnútri appletu.

Ak hodnotu tohto parametra zmeníme na hocijakú inú, napr na sk, tak sa v applete použijú texty, ktoré sú v nasledujúcich parametroch a ktoré môžeme podľa potreby meniť.
Napríklad parameter zodpovedný za nápis v tlačidle Reset vyzerá asi takto:

<param name="paramReset" value="Reset">
Znamená to iba to, že parameter paramReset obsahuje text, ktorý bude zobrazený v applete na tlačidle Reset. Hodnota parametra je teda reťazec znakov. Do iného jazyka lokalizujete applet tým, že prepíšete hodnoty reťazcov, zodpovedajúcich všetkým parametrom.

Ak budete chcieť zmeniť text samotnej nápovedy (teda ten text, čo práve čítate), musíte rozbaliť archivačný súbor FeynmanPlate.jar. Je to ZIP archív, preto stačí prepísať príponu na .zip a rozbaliť ho. Súbory nápovedy sú dve html stránky, a to help.html a about.html v archíve v zložke feynmanplate. Po prepísaní týchto súborov je potrebné opäť vytvoriť archív s príponou .jar.

Späť na obsah ...