Учителям остаётся только выбирать, если они, конечно, готовы к этому выбору. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию 13 различных приложений и игр, которые могут пригодиться при изучении физики. Впрочем, они настолько интересны, что вполне подойдут не только ученикам и студентам, но и всем, кому интересно устройство нашего мира.

Snapshots of the Universe – удивительное приложение для iOS, не так давно выпущенное самим Стивеном Хокингом совместно с компанией Random House . Приложение состоит из восьми экспериментов, которые дают пользователям возможность не только получить базовые знания по физике, но и познакомиться с принципами, управляющими нашей Вселенной. В рамках предложенных экспериментов игроки могут отправлять ракеты в открытый космос, собирать собственные звёздные системы, искать и изучать чёрные дыры. Каждый эксперимент можно проводить бесчисленное количество раз, изменяя физические параметры и наблюдая за появляющимися эффектами. Чтобы лучше понять эксперименты, можно зайти в раздел объяснения результатов и посмотреть видео. Приложение доступно на iTunes . Cтоимость игры от великого физика составляет всего лишь $4,99.

Это игра с уникальным сочетанием особенностей аркады и головоломки, место действия которых – мир субатомных частиц. Взяв под контроль одного из кварков, вы должны вести переговоры с фундаментальными силами Вселенной. Другие частицы будут притягиваться и отталкиваться, соединяться и изменять полярность, задача несчастного кварка - не терять контроль и избегать разрушения. Через всю игру красной нитью проходит история Элисон – молодого физика с нелёгким прошлым. Её путешествие через субатомный мир протекает в воспоминаниях и в конечном счёте приводит к удивительным открытиям. На сайте представлена бесплатная демо-версия, за полную придётся заплатить от 5-ти до 50-ти долларов – в зависимости от особенностей вашей системы.

Игра от первого лица, разработанная лабораторией игр (MIT), даёт возможность игрокам познакомиться с восприятием пространства на околосветовых скоростях и понять теорию относительности. Задача игрока – перемещаться по 3D-пространству, собирать сферические объекты, которые замедляют скорость света на фиксированные значения, что даёт возможность наблюдать за различными визуальными эффектами эйнштейновской теории.

Чем медленнее движется излучение - тем яснее проступают некоторые физические эффекты. К 90-му собранному камню свет будет распространяться со скоростью пешехода, что заставит вас почувствовать себя героями сюрреалистического мира. Среди явлений, с которыми может познакомиться герой во время игры, эффект Допплера (изменение при движении игрока длина волны регистрируемого им света, что приводит к изменению окраски видимых предметов, которая смещается в ультрафиолет и инфракрасную область), абберация света (увеличение яркости света в направлении движения), релятивистское замедление времени (различия между субъективным ощущением времени игрока и протекании времени во внешнем мире), преобразование Лоренца (искажение пространства на околосветовых скоростях) и т.д.

Crayon Physics Deluxe - это 2D-пазл/игра «в песочнице», которая даёт возможность испытать игрокам, что было бы, если бы их рисунки могли превращаться в реальные физические объекты. Задача игрока – помогать шарику собирать звёздочки, рисуя подходящие для его движения поверхности – мосты, переправы, рычаги и т.д. Всё происходит в волшебном мире детского рисунка, где инструментами игрока являются восковые карандашики. Как минимум игра развивает художественное видение и творческие способности, как максимум – позволяет познакомиться с основами механики - гравитацией, ускорением и трением. Для теста на сайте представлена демо-версия , полную версию для PC, Mac и Linux можно приобрести за $19,95, приложения на Android и iOS обойдутся в $2,99.

Впрочем, для тех, кто только приступил к изучению движения тел и различных физических сил, будет также интересно ознакомиться с образовательной видеоигрой Physics Playground. Игра представляет собой площадку, на которой игроку нужно выполнять достаточно простые действия – с помощью зелёного шара сбивать красный воздушный шарик. Вот тут-то и начинается классическая механика: без правильного применения законов Ньютона игрокам вряд ли удастся сконструировать в интерактивной среде механизмы, которые помогут привести в движение шарик. Впрочем, можно пользоваться и интуицией – главное, что на протяжении 80-ти уровней интуитивные знания, позволяющие достигать цели, постепенно приводят к пониманию закономерностей, которые лежат в основе классической механики. Игра разработана компанией Empirical Game , которая занимается созданием развивающих образовательных игр. В открытом доступе её, к сожалению, нет, однако разработчики предлагают связаться с ними, если вас заинтересовал этот продукт. В полной версии можно отслеживать успехи игроков с помощью анализа журналов лог-файла.

«Наука, индустрия развлечений и игра слились в красивом уникальном творческом опыте Newton’s Playground. Манипулируйте Вселенной, создавайте невероятные сочетания планет и запускайте гравитацию», - говорят создатели приложения. Newton’s Playground – интерактивное приложение, которое базируется на моделях, отражающих гравитационную взаимосвязь различных тел. Имитируя гравитационные отношения планет, небольшое приложение Newton’s Playground даёт своим игрокам возможность понаблюдать за взаимодействием сфер, плавающих в открытом пространстве, или же самому поэкспериментировать с массой и плотностью различных тел и создать собственную Солнечную систему. Все расчёты основаны на исследованиях института астрономии Sverre Aarseth"s. Стоимость приложения в App Store – $1,99.

«Algodoo создает новую синергию между наукой и искусством», - гласит надпись на одной из страниц игры. Algodoo – это уникальная платформа 2D-моделирования физических экспериментов от Algoryx Simulation AB . С помощью мультяшных образов и интерактивных инструментов Algodoo позволяет создавать удивительные изобретения, разрабатывать игры для использования в классе или специальные эксперименты для лабораторных занятий по физике. В процессе своих естествоиспытаний и создания различных механизмов участники игры могут использовать жидкости, пружины, шарниры, двигатели, световые лучи, различные индикаторы, оптику и линзы. Моделируя различные конструкции и меняя параметры, игроки изучают трение, преломление, силу тяжести и т.д. Для новичков на сайте представлено подробное руководство , а также создан канал Youtube , на котором можно посмотреть десятки видео по теме. Для Windows и Mac доступны бесплатные версии игры, приложение для iPad стоит $4,99.

Autodesk ForceEffect – приложение для инженеров, которые занимаются различного рода проектированием. С помощью Autodesk ForceEffect можно делать инженерные расчёты прямо на мобильном устройстве. Это существенно облегчает работу по дизайну на стадии создания концепции, так как мгновенно определяет жизнеспособность конструкции. Впрочем, приложение будет интересно и тем, кто хотел бы узнать, как различные силы влияют на объекты. Таким энтузиастам вместо схемы дома для эксперимента можно взять обычный велосипед и на основе его фото провести ряд экспериментов, которые покажут, какую нагрузку он способен выдержать и что влияет на равновесие велосипеда. Особенно приятно, что приложение находится в открытом доступе и бесплатно доступно для Android , iOS .


Острова Физики. Механика

Присоединяемся к учителю физики и его ученикам в их увлекательном путешествии по Островам Физики.
На Острове «Механика» изучим простые механизмы, узнаем, что такое механическая работа и различные типы энергии, найдем источники энергии, а также поиграем для закрепления полученных знаний.",

Приложение "Острова Физики. Механика" содержит уникальный интерактивный контент. Изучать физику вместе с ним не только легко, но очень увлекательно и интересно!

Дружелюбные персонажи помогут тебе в этом. Учитель физики и его ученики продолжают свое увлекательное путешествие по стране знаний. На этот раз их цель – открыть законы механики. На каждого персонажа можно нажать, и он повторит основные выводы по изучаемому явлению. Ты узнаешь о работе, силе, энергии и механизмах – окружающий нас мир такой разнообразный и удивительный!

Составь маршрут для путешествия самостоятельно, используя карту. В конце учебных тем тебя ждут увлекательные игры. Изучение механики превратится в веселый и интересный процесс! Скачай игру "Острова Физики. Механика" прямо сейчас!

Приложение включает 4 учебно-игровых раздела, по которым ты можешь путешествовать:

Механизмы
Механическая работа
Энергия
Источники энергии

Особенности:
4 учебно-игровых раздела в одном приложении.
Веселые и доброжелательные персонажи, помогающие изучать материал.
На каждого персонажа можно нажать для получения дополнительной информации.
Вся информация представлена в виде красочных картинок, видео, моделей и динамичных анимации.
Включены увлекательные обучающие игры.
Раздел «Помощь» представлен в виде интерактивной сцены.

Простые механизмы применяемые нами в жизни.

На предыдущем слайде изображено 4 простых механизма
Человек вкапывает столбик;
Копает;
Катит тележку;
Носит воду.

Игра «Путешествие по биофизике».

Цели: развивать межпредметные связи, раскрыть
целесообразность приспособлений в природе,
согласно законам физики, прививать любовь к
предметам.
Оборудование: мультимедиа, карточки-задания.
В игре участвуют 3 команды по 8 человек. Названия
команд.
3 этапа игры.
Живое тело не имеет ничего лишнего в своем
строении, все подчинено законам природы.
И сегодня мы попытаемся это доказать и
продемонстрировать.
1 этап Разминка.

1. Лягушка и электричество

1780 год. Луиджи Гальвани, препарируя
мертвую лягушку, обратил внимание, что
мышцы лапки сокращаются, если к ним
прикасаться скальпелем или двумя проводами
из разных металлов, сделал вывод, что
электричество возникло в мышцах. Кто это
опроверг и что сделал этот человек?
2. Если выращивать растение “корнем вверх”,
освещая снизу побег, то растение все равно
поворачивало себя вверх - побег, вниз корень. Назвали это геотропизмом. Почему так
бывает?

Ответ на 1 вопрос

(Аллесандро Вольта создал
гальванический элемент. А в
лапках электричества нет,
это результат контакта
металла или двух).

Ответ на 2 вопрос.

(Корневой чехлик содержит
зерна крахмала и они как
оттолитовы камешки в
вестибулярном аппарате
своим давлением указывают на
направление силы тяжести).

3. Почему во время дальних полетов
журавли летят “клином”. Первый – самый
сильный?

Ответ на 3 вопрос.

Меньше сопротивление, воздух
обтекает тело птицы,
создают воздушный поток
попеременными взмахами
крыльев).

4. Почему парнокопытные (коровы) увязшую
ногу вытаскивают быстрее и легче, чем
непарнокопытные (лошади).

Ответ на 4 вопрос.

(Корова разжимает копыто
(атмосферное давление
сравнивается), а лошадь не
может разжать давление
сверху выше, чем под
копытом).

5. Почему масса водных животных может
быть 150 т, а сухопутных не более 100 т

Ответ на 5 вопрос.

(динозавры – 80 т)?

6. Щупальца кальмара. Как работают
присоски кальмара, ленточных червейпаразитов?

Ответ на 6 вопрос.

(Края присоски прилипают,
карман расширяется, давление
меньше атмосферного
давления).

7. Дата рождения Ньютона.

Ответ на 7 вопрос.

(22.12.1642 год)

8. Какие животные были первыми объектами в
живой природе по электричеству?
Предположите, какая ткань проводник, а какая
ткань изолятор?

Ответ на 8 вопрос.

(Мышечная – проводник,
соединительная – изолятор).

9.От чего зависит сопротивление кожи
человека. Почему одинаковое напряжение
может вызвать гибель одного человека, другой
останется жить?

Ответ на 9 вопрос.

(Состояние кожи, н.с. –
вегетативно-сосудистая
дистония – влажная кожа).

2 этап Домашнее задание

Ты мне, я тебе.
Домашнее задание команд друг другу.
Команды озвучивают задания, решают (10
минут).

Подведение итогов по двум этапам.

Капитаны выбирают дорожки, по которым
пойдут дальше команды.
красная
1
2
желтая
1
2
3
зеленая
1
2
3
4

3 этап

Поле.
1
2
3
Архимедо Законы Простые
ва сила
Ньютона механизмы в живой
природе
1.Водные 1.Растен 1.Растения.
животные. ия.
2.Животные.
2.Птицы. 2.Рыбы. 3.Человек.
3.
3.Птицы
Насекомы.
е.
4.Растения
.
4
Ускорение и
живой
организм
1.Зародыш.
2.Рыбы.
3.Птицы.
5
Зе
рр
о

1. Архимедова сила.

1. Почему у водных животных скелет
составляет от массы тела незначительную
часть по сравнению с сухопутными?
2. Почему утки, гуси, водоплавающие
погружаются на небольшую глубину?
3. Почему паук-серебрянка долго может
находиться под водой?
4. За счет какого приспособления водные
растения сохраняют вертикальное
положение?

Ответы на вопросы: 1,2,3,4

1.скелет – опора тела, плотность водных животных мало
отличается от плотности воды, их вес уравновешивается
Архимедовой силой).
2.(тело покрыто перьями, между ними воздух, благодаря
этому пузырю их средняя плотность очень мала).
3. (колокол из паутины заполняется пузырьками воздуха,
которые он таскает на волосках брюшка).
4. (на концах разветвленных частей тела могут возникать
вздутия, вырастает выталкивающая сила, этим
достигается равновесие между весом растения и
выталкивающей силой).

2. Законы Ньютона.

1.Большинство птиц в полете напоминают
самолет, а полет колибри – вертолет.

1.“Колющие” орудия у растений и животных.
Объясните с точки зрения физики.

1. Перед вами развитие зародыша в утробе
матери или, пример, яйцо. Какие защитные
приспособления могут иметь живые
организмы, чтобы сохранить жизнь?

Законы Ньютона.

1.(крыло – планирующая поверхность, плоскость,
придерживаемая потоками воздуха, а колибри крылья
держит параллельно земле, как винт вертолета, 80 взмахов
в секунду).
3. Простые механизмы в живой природе.
1. (видоизмененная наклонная плоскость, гладкая
поверхность уменьшает трение).
4. Ускорение и живой организм.
1.(водная оболочка одинаковой плотности с телом от
ударов, от иссушения, выводит вещества).

2. Амортизаторы в живом теле разные:
хрящевые прокладки, жировой слой. А у мечрыбы, которая может пробивать дубовую
обшивку судна и развивает до 110-140 км/ч рекордсмен среди рыб, что за амортизатор?
3. Дятел долбит по дереву со скоростью 7
м/сек. Цикл удара клювом 0,001 с, перегрузка
1000 д. Почему мозг птицы не травмируется?

Ответы на вопросы 2 и 3

2.(полости у основания меча,
заполненные жиром).
3. (перемещается только по плоскости
вверх-вниз, без боковых смещений).

Подведение итогов жюри.

Вывод

Наша гипотеза верна.
Все физические явления
нашли своё отражение в
живой природе. Мир этих
явлений интересен,
загадочен, многообразен.
Изучайте и узнавайте о нём
больше. Удивляйтесь,
любите жизнь и всё в ней.
Удивляйся, удивляйся
Небу, грому и дождю,
Червяку и бегемоту,
Звездам, снегу и югу!
Удивляйся и влюбляйся
В мир, подобный хрусталю.
Хрупкий он, нужна забота
Горам, морю и цветку.
Жизнь люби и удивляйсяИнтересное кругом!
Человеком оставайся,
и добро войдёт в твой дом!

A Slower Speed of Light

PC, Mac и Linux — бесплатно

Экшн о восприятии пространства на околосветовых скоростях: главный герой собирает специальные сферы и наблюдает за аберрацией света, релятивистским замедлением времени, преобразованиями Лоренца и эффектом Доплера. Игру разработала лаборатория игр Массачусетского технологического института (MIT), которая уже более пяти лет занимается геймификацией разных областей — от образования до политического активизма. Slower Speed of Light — ответ на запросы студентов, которым сложно понять специальную теорию относительности, так как ее эффекты не увидишь в повседневной жизни. Игра сделана с помощью инструментария OpenRelativity, который симулирует релятивистские эффекты на экране. Кстати, код «релятивности» лежит в открытом доступе на GitHub — при желании может пользоваться каждый.

Particulars

PC, Mac и Linux — от $5 до $50 (есть бесплатная демо-версия)

«Одиночество нижнего кварка в субатомарном пространстве», — в рецензии на эту игру журналист The Guardian признался, что чуть не расплакался. Particulars — это аркада и пазл вперемешку с физикой элементарных частиц. Управляя нижним кварком, игрок взаимодействует с другими частицами — они притягиваются и отталкиваются, соединяются, разрушаются и изменяют полярность согласно физическим законам. Particulars не вдается в детали, но понять принципы теории можно.

Crayon Physics Deluxe

PC, Mac и Linux — $19.95, Android и iOS — $2.99

Пазл об основах механики — гравитации, ускорении и трении. Игрок помогает шарику собирать звезды и рисует на его пути мосты, переправы и рычаги. Crayon Physics была бы очередной игрой о машинах Голдберга, если не оформление: восковые карандаши, детские рисунки, нежная музыка на фоне — игра похожа на что угодно, только не на суровую физическую головоломку (которой она и является).

Algodoo

PC и Mac — бесплатно, iOS — $4.99

Двухмерный симулятор механических объектов. Инструментарий Algodoo позволяет создавать весьма продвинутые механизмы: из простых блоков, шестеренок, пружин, цепей и веревок можно сделать даже автомобиль. Есть режим анализа, демонстрирующий, какие силы действуют на площадке и как они взаимодействуют друг с другом. Начинающим механикам помогут десятки обучающих роликов на YouTube и раздел с заготовками на официальном сайте.

Powder Toy

PC, Mac и Linux — бесплатно

Powder Toy на первый взгляд очень похожа на Algodoo, но уделяет больше внимания давлению и температуре в различных сосудах. И пока механики Algodoo строят самолеты и корабли, пироманы Powder Toy делают ядерные реакторы и вулканы — и это ничуть не проще.

Newton’s Playground

iOS — $0.99

Приложение имитирует гравитационное взаимодействие планет. По экрану плавают десятки сфер и, попадая друг другу на орбиты, меняют траектории. В Newton’s Playground можно построить даже Солнечную систему, экспериментируя с массой и плотностью космических тел.

Tear-able Cloth

Веб, бесплатно

Программист Stuffit выложил Javascript-код, моделирующий физику ткани. Ее можно тянуть, рвать и вообще изменять свойства. Для этого требуется вносить правки в код — впрочем, при должном внимании это смогут сделать и те, кто с Javascript незнаком. Эксперименты с гравитацией и плотностью приводят к самым интересным результатам: например, частично изрезанная ткань под воздействием земного притяжения может начать рваться без вашего участия.

Vernier Video Physics

iOS — $4.99

Приложение Vernier Video Physics позволяет изучать повседневные действия с точки зрения физики — например, поведение баскетбольного мяча при броске. Сначала пользователь загружает интересующее его видео и указывает размер одного из объектов в кадре, для того чтобы приложение определило координаты пространства. Потом указывает положение объекта в разных кадрах, рисуя траекторию его движения. На основе полученных данных Vernier определит, как и с какой скоростью изменялось положение объекта в пространстве.

iCircuit

PC — $4.99, Mac — $9.99, Android и iOS — $4.99, Windows Phone — $2.99

Школьные уроки физики не дают должного простора в экспериментах с электрическими цепями. Приложение iCircuit исправляет положение дел и дает доступ к бесконечному числу резисторов, ламп, реостатов и других объектов. Некоторые пользователи даже делают простые синтезаторы и электронные часы.