Виртуальная лаборатория

Добро пожаловать на страницу Виртуальной лаборатории!

Здесь размещаются проекты, позволяющие онлайн, в интерактивном режиме, проводить компьютерные эксперименты, исследовать всевозможные системы: математические, механические, физические, биологические и др., а также научиться онлайн программированию и визуализации.

Игра "Жизнь"

Программа, представляющая из себя классическую игру "Жизнь" Джона Конвея с возможностью рисовать курсором клетки на поле.

Модель Солнечной системы

Данная модель демонстрирует реальное соотношение периодов обращения планет. Радиусы орбит планет, а также размеры планет и Солнца показаны в логарифмическом масштабе.

Движение материальной точки в центральном поле

Интерактивное приложение позволяет изучать траектории материальной точки в центральном степенном поле притяжения.

Динамика взаимодействующих частиц



Программа моделирует динамику взаимодействующих частиц. Каждая частица представляет из себя вязкоупругий шар.

Цепь

Программа, моделирующая динамику одномерного кристалла. Смотри также Распространение тепла в гармоническом одномерном кристалле.

Моделирование структуры кристаллических решеток

Программа, моделирующая различные структуры кристаллических решеток.

Полный список стендов, отсортированный по разделам:

Механика

Системы с одной степенью свободы

• Исследование простейшей линейной колебательной системы
• Исследование простейшей нелинейной колебательной системы
• Одномерное броуновское движение

Все стенды:

• Интерактивная модель простейшей колебательной системы
• Нелинейные колебания груза с вынуждающей силой
• Моделирование амортизатора
• Одномерная решетка Бравэ

Системы с двумя степенями свободы

• Движение материальной точки в центральном поле
• Два математических маятника, связанных пружиной

Все стенды:

• Простейшая колебательная система с двумя степенями свободы
• Колебания двойного маятника
• Колебания с двумя степенями свободы
• Динамический гаситель
• Свободные колебания платформы в вертикальной плоскости
• Колебания материальной точки в поле силы тяжести

Системы с произвольным числом степеней свободы

• Динамика взаимодействующих частиц, см. также вариант, написанный на Flash
• Динамика цепочки — одномерного кристалла
• Динамика одномерного нелинейного кристалла
• Преобразования энергии в нелинейном кристалле:
  • осцилляции
  • бегущая волна
  • Гаусс
• Нагрев одномерного кристалла, вывод перемещений и скоростей, температуры
• Колебания энергий в одномерном кристалле с подложкой
• Колебания дискретного стержня (V-model)
• Колебания энергий в одномерном кристалле
• ФПУ термокристалл (ФПУ термокристалл: аналитическое решение)
• Статистические распределения в двумерном кристалле с треугольной решеткой
• Поперечные волны в струне
• Сравнение солитона с волной
• Иллюзия зависания пружины
• Фазовые переходы МД
• Визуализация точного решения для точечного и периодических возмущений в цепочке Гука
• Исследование колебаний в произвольно-составном одномерном кристалле

Все стенды:

• Цепочка с чередующимися массами
• Цепочка на подложке
• Цепочка под действием внешней силы
• Обтекание препятствия жидкостью
• Система материальных точек,соединенных линейными пружинами
• Цепочка Тоды
• Цепочка частиц с вращательными степенями свободы
• Динамика одноатомной цепочки частиц
• Динамика взаимодействия частиц произвольной формы
• Визуализация броуновского движения
• Моделирование экспериментов в модели Скотта
• Одномерная среда Кельвина
• Физически линейная квадратная решетка
• Влияние граничных условий на статистические характеристики
• Система материальных точек, соединенных линейными пружинами разной жесткости

Разное

• Моделирование Солнечной системы
• Взаимодействие двух заряженных тел (Закон Кулона)
• Задачи по теоретической механике
• Задачи из Мещерского; статика 3D

Все стенды:

• Периодические граничные условия
• Закон Дарси
• Случайная упаковка шаров
• Метод Барнса-Хата
• Расчет упругих модулей материала с ГЦК решеткой при наличии линейных и угловых взаимодействий
• Моделирование провисания троса под действием силы тяжести

Физика

• Распространение тепла в гармоническом одномерном кристалле (см. также регулярная и периодическая температура, зависимость от коэффициента)
• Моделирование структуры кристаллических решеток
• Двумерное уравнение теплопроводности + волновое уравнение
• Ауксетики
• Nosé–Hoover thermostat

Все стенды:

• Численное решение уравнения теплопроводности и волнового уравнения
• Двумерное уравнение теплопроводности
• Диффузия
• Периодические граничные условия для системы частиц
• Максвеллизация распределения по скоростям в газе из упругих шаров
• Сравнение групповой и фазовой скоростей

Математика

• Моделирование дерева Пифагора
• Численное интегрирование
• Сравнение методов численного интегрирования ОДУ (Рунге-Кутта и leapfrog)

Биология, математика в биологии

• Игра "Жизнь"
• Моделирование основных принципов биологических систем

Музыка

• Тренажер нот на гитаре

Интерактивные графики

• Потенциал Ми
• Потенциал Морзе
• Суперэллипс и суперпарабола
• Построение фазовых траекторий
• Траектория тела, брошенного под углом к горизонту
  • Баллистическое движение
• Укороченное взаимодействие Леннард-Джонса
• Хрупкое взаимодействие Леннард-Джонса

Разработка приложений

• Обучение JavaScript
• Как выложить сюда скрипт
• Простейшие интернет-программы (случайные блуждания и перестановка объектов)
• Различные цветовые модели и их использование
• Тестовая программа с использованием популярного движка box2D
• Отображение цветов на компьютере
• Виртуальная клавиатура
• Принцип копирования
• Простейшая 3D программа:
  • На чистом WebGL
  • С использованием библиотеки Three.js
• Программы сторонних разработчиков:
  • Разрываемая ткань

См. также

• Новый дизайн заглавной страницы
• Школьные проекты в Виртуальной лаборатории
• Программирование и моделирование в Интернет
  • JavaScript-программирование
• Моделирование динамики толпы в областях со сложной геометрией
• Создание модели насыщения связи в простейших углеводородах
• Д.В. Цветков: проекты
• Курсовые проекты по ТОМДЧ: 2011-2012, 2012-2013, 2013-2014

Ссылки

• Механика в играх
• Занимательная математика
• Проект "Термокристалл"
• Предлагаемые темы исследований
• Обучение детей программированию
• Scape – среда для запуска JS на суперкомпьютере

Страницы, доступные только сотрудникам кафедры

Здесь размещены ссылки на страницы виртуальной лаборатории, которые относятся к неопубликованным научным исследованиям, в связи с чем доступ к этим материалам ограничен.

• Корреляции перемещений в одномерном кристалле
• Корреляции перемещений в одномерном кристалле, малые времена
• Диффузионные процессы в одномерном кристалле
• Дисперсия перемещений в одномерном кристалле
• Исследование свойств модифицированного волнового уравнения