Проекты

Программа – визуализатор силовых линий поля

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Информационные технологии, программирование, прикладная математика, социальный инжиниринг» среди работ учащихся 7–9 классов

Направление работы: Программирование
Авторы работы: ГБОУ Школа № 179
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 9 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность

В нашей школе на уроках физики ученикам преподают основы электростатики. В материал этой темы входит изучение силовых линий и их изменений в зависимости от расположения заряженных объектов и величины их зарядов. Для более полного понимания темы учениками и в качестве интерактивного пособия требовалась программа – визуализатор силовых линий, предоставляющая возможность размещать, удалять и изменять заряженные объекты в поле и умеющая строить силовые линии для заданных пользователем объектов.

Цель

Создать приложение для компьютера, визуализирующее силовые линии электростатического поля. Реализовать возможность пользователю добавлять и удалять заряженные объекты на поле: в виде точки и в виде отрезка.

Задачи

  1. Проанализировать и сравнить аналогичные программы.
  2. Создать программу визуализации силовых линий электрического поля в соответствии с запросами заказчика.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Язык Python 3.7
  • Среда разработки PyCharm

Описание

В процессе выполнения настоящей работы автором была написана программа-визуализатор, позволяющая ставить заряды на поле в виде точек или отрезков. После нажатия специальной кнопки программа рисует силовые линии поля от объектов.

Результаты работы/выводы

Написана программа, полностью соответствующая техническому заданию.

Возможности программы

Программа позволяет пользователю

  • ставить на поле объекты-точки и задавать им целочисленный заряд;
  • ставить на поле объекты-отрезки (с помощью 2-х нажатий) и задавать им целочисленный заряд;
  • удалять заряженные объекты с поля;
  • изменять заряд уже поставленных объектов;
  • настраивать параметры рисования силовых линий: точность, стрелки, количество линий.

После нажатия кнопки программа рисует силовые линии от всех объектов, соответствующие заданным параметрам и силовому полю, создаваемому заданными объектами.

Перспективы использования результатов работы

Программа может использоваться на уроках физики и после уроков на спецкурсах усиления в качестве интерактивного пособия. Перспективой является создание программы, визуализирующей силовые линии с проводящими отрезками, выделение точек и линий неустойчивого равновесия.