Lucrarea de faţă prezintă simularea unui proces fizic cu ajutorul calculatorului.
Programele de simulare permit experimentarea unor situaţii, care ar fi dificil sau imposibil de realizat în clasă.
Simulările pot fi mai instructive atunci când sunt utilizate pentru a ilustra idei şi experimente explorate în prealabil prin alte mijloace - idei, teste, discuţii, chestionare, etc.
Aceste programe pot fi de asemenea utilizate în procesul de instruire a elevilor în laboratoarele de fizică sau chimie, în simularea experimentelor care sunt prea costisitoare, complicate sau mari consumatoare de timp.
Simulatoarele asigură simularea unor situaţii, modele, în care rezultatele finale să fie obţinute din deciziile proprii ale utilizatorului.
Ghidaţi după datele furnizate de simulator, elevii selectează anumite opţiuni sau aleg anumite situaţii, apoi obţin rezultatele deciziilor.
O utilizare în creştere o au simulatoarele grafice prin care se simulează grafic diferite procese şi fenomene, păstrându-se totuşi, interacţiunea dintre elev şi calculator.
2. Studiul simulării unor fenomene
fizice pe calculator
2.1. Generalităţi.
Din ce în ce mai mult se manifestă, în activitatea şcolară de fizică, posibilitatea descrierii sau chiar a simulării pe calculator a fenomenelor fizice de la cele mai simple (aruncarea oblică în câmp gravitaţional, deviaţia unei particule încărcate în câmp magnetic sau electric) până la fenomene care implică o derulare, deci o descriere complexă (generarea de holograme, procese fizice într-un reactor nuclear, funcţionarea unor circuite electrice, precum amplificatoare, generatoare de semnal etc.).
Fenomenul de dilataţie este unul dintre acele fenomene de care trebuie să se ţină neapărat seama în proiectarea şi realizarea unor aparate şi instalaţii. În cele ce urmează vom prezenta doar câteva exemple:
a) Conductele metalice care servesc la transportul aburilor, apei calde, sau a unor gaze, prezintă la anumite distanţe nişte bucle de dilataţie numite şi compensatoare. Acestea au rolul de a compensa variaţiile de lungime ale conductelor produse prin dilataţia sau contractarea lor.
b) La montarea şinelor de cale ferată, se lasă un interval între capetele acestora, (numite şi rosturi) pentru a se evita deformările ce s-ar produce prin dilatarea lor.
c) În construcţia ustensilelor de laborator folosite pentru măsurarea volumelor, se aleg varietăţi de sticlă, care să fie cât mai puţin sensibile la variaţiile de temperatură.
d) Pentru obţinerea unor piese care intră în componenţa aparatelor de măsură şi control, a accesoriilor etc. se folosesc unele materiale cum ar fi invarul şi suprainvarul (amestecuri de metale numite aliaje) care suferă variaţii extrem de mici prin încălzire sau răcire.
2.2. Dilataţia.
Efectele obişnuite ale variaţiilor de temperatură sunt variaţiile în dimensiunea şi starea materialelor. Vom considera variaţiile dimensiunilor care se produc fără schimbare de stare. Să considerăm un model simplu al unui solid cristalin. Atomii sunt menţinuţi laolaltă într-un aranjament regulat de către forţe de origine electrică.
Un solid se comportă în multe privinţe ca şi cum ar fi format dintr-un sistem de resorturi microscopice (“lăcaş de resorturi”) în care moleculele sunt ţinute laolaltă de forţe elastice.
Când temperatura creşte distanţa medie dintre atomi creşte. Aceasta duce la o dilatare (expansiune) a întregului corp solid atunci când temperatura creşte.
Fenomenul prin care corpurile îşi modifică volumul la modificarea temperaturii se numeşte dilatare.
Corpurile se dilată diferit în funcţie de variaţia de temperatură pe care o suferă, de materialul din care sunt confecţionate şi de dimensiunile pe care le au.
B. Pătruţ, M. Miloşescu, Informatică (cls a IX-a), ed. Teora, 1999
Tudor Sorin, Turbo Pascal (cls a IX-a), ed. L&S Infomat
Dumitru Manda, Cornelia Fălie, Fizică (cls a VI-a), ed. Didactică şi Pedagogică, 1998
V. Fălie, C. Dobrescu, Fizică (cls a IX-a), ed. Didactică şi Pedagogică, 1999
Turbo Pascal 6.0, Ghid de utilizare, ed.Microinformatica
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
