Интерактивная лаборатория учителя по механическим колебаниям и волнам

Интерактивная лаборатория учителя по механическим колебаниям и волнам предназначен для демонстрации колебаний, бегущих и стоячих волн, в том числе и явления резонанса в различный механических колебательных системах. Интерактивная лаборатория демонстрирует такие явления, как стоячая волна в пружине, резонанс в упругом кольце, фигуры Хладни.

Набор включает в себя виброгенератор, проволочное кольцо, стержень для крепления виброгенератора в штативе, пружину, три стальные пластины разной формы (круглая, квадратная, треугольная), резиновый жгут, груз 100 г, речной песок фракции 0.2/0.4, соединительные провода (2 шт.), зажим крокодил на резьбовом соединении, флеш-накопитель с ПО моделирования. Диаметр проволочного кольца — 245 мм, диаметр круглой стальной пластины — 200мм, размер квадратной стальной пластины — 150х150мм, размер треугольной стальной пластины — 205х177мм.

Кроме того, в состав лаборатории входит программное обеспечение для моделирования волновых эффектов. Программное обеспечение позволяет моделировать динамику развития колебаний струны при периодическом поперечном воздействии на один из ее концов, в частности, обеспечивать наблюдение распространения волны и ее отражения в точке закрепления струны. В качестве исходных данных при моделировании будут задаваться скорость распространения волны, длина струны, частота внешнего воздействия, коэффициенты отражения волны в точках закрепления струны, а также коэффициент, характеризующий скорость затухания колебаний при распространении волны. Алгоритм расчета воспроизводит динамику образование узлов и пучностей на струне при выполнении условий резонанса. Вывод данных осуществляется в двух видах: в виде распределения амплитуды колебаний по длине струны и в виде 3 «временных срезов» картины колебаний, привязанных к определенным точкам по длине струны. Положение точек, в которых берется «временной срез» картины колебаний, будет задаваться пользователем с помощью экранного интерфейса программы. Для того чтобы сопоставлять полученные результаты с данными экспериментов, инструментарий программы позволяет проводить измерение амплитуд колебаний и координат точек вдоль длины струны. Программа формирует таблицу результатов, которая может вставляться в электронную таблицу для дальнейшей работы с данными.

Программное обеспечение работает под управлением операционных систем семейства Windows.

В комплекте имеется методическое руководство по выполнению 6 экспериментов и указания по выполнению моделирования. Описание опытов сопровождается фотографиями установок, показывающими, какие результаты учитель получит в ходе демонстрации. Методическое руководство отпечатано на бумаге плотностью 80 гр./м2, форматом А4, печать двусторонняя, красочность 1+1, обложка — мелованная глянцевая 200 г/м.кв; красочность 4+0.

Предусмотрена система хранения в пластиковом контейнере с ложементом и прозрачной крышкой. Контейнер имеет следующие габаритные размеры: высота — 75 мм, ширина — 312 мм, длина — 425 мм.