Scienza interattiva e matematica visuale
Guidate un braccio robotico. Guardate dentro un motore. Esplorate una forma che non potete tenere in mano. Scoprite la fisica, la matematica e l’astronomia attraverso esperimenti che rispondono a voi.
Esplorate le suite Scopri le novitàFisica e Matematica disponibili per Windows
Un’unica idea: capire attraverso l’interazione.
Novità ·
40 nuovi moduli di fisica e 40 nuovi moduli di matematica portano le collezioni a 180 e 160. In tutte le suite, esperimenti già noti hanno inoltre ricevuto scene 3D più ricche, nuovi controlli e modi più chiari per vedere ciò che accade.
Provate voi stessi
Prendete il controllo di un braccio a sei assi, afferrate oggetti fisici, riordinate il banco di lavoro o costruite una torre. Passate dal controllo manuale alle routine automatiche e viceversa.
Esplorate il laboratorio di fisicaGuardate dentro
Cilindri di motore trasparenti, strumenti di vetro, plasma ramificato e un tokamak aperto rivelano il movimento dietro il modello. Illuminazione e materiali rielaborati danno a ogni apparato un carattere proprio.
Guardate gli ultimi esperimentiGiocate con la struttura
Trasformate un cubo di Rubik in un esperimento sulle permutazioni, esplorate superfici non orientabili e trovate un percorso in un labirinto 3D. Nuovi argomenti si estendono ad algoritmi, crittografia e probabilità.
Esplorate la matematicaPensato per i curiosi
Sono esperimenti desktop da esplorare al proprio ritmo. Usateli per una lezione, una dimostrazione, una spiegazione visiva o una serata di «cosa succede se…?»
Aprite un argomento che attira la vostra attenzione, dal confinamento magnetico a una forma quadridimensionale.
Regolate i parametri disponibili, ruotate la scena o provate una condizione iniziale diversa.
Usate i grafici, le misure e le spiegazioni che accompagnano l’esperimento per collegare l’immagine all’idea.
01 / Il mondo fisico
40 nuovi moduli180 moduli interattivi
180 moduli interattivi coprono meccanica, onde, ottica, elettromagnetismo, fenomeni quantistici, fluidi e termodinamica. Lavorate con oggetti fisici, esaminate apparati 3D dettagliati e collegate il movimento a misure in tempo reale.
Tra le aggiunte recenti: un’officina con braccio robotico, un termometro di Galileo, una bobina di Tesla con una sfera al plasma sensibile al tocco e un motore radiale trasparente. Il motore a corrente continua, la turbina eolica, il tokamak, la clessidra e molti altri esperimenti offrono ora scene più ricche e più aspetti da indagare.
Provate il braccio robotico: afferrate un oggetto voi stessi, poi lasciate che una routine automatica ordini gli oggetti o costruisca una torre. Osservate il percorso della pinza e la risposta fisica degli oggetti.
Aprite la camera per vedere le traiettorie delle particelle. Modificate i campi e la corrente di plasma, poi confrontate il confinamento e le perdite alle pareti.
Toccate il vetro virtuale e osservate i filamenti di plasma raccogliersi attorno al punto di contatto. Cambiate modalità per esplorare una bobina di Tesla.
Guardate attraverso sette cilindri trasparenti per seguire l’iniezione del carburante, l’accensione, il moto dei pistoni e il ciclo a quattro tempi.
Riscaldate o raffreddate il liquido e osservate i galleggianti di vetro numerati salire e scendere al variare dell’equilibrio tra peso e spinta di galleggiamento.
Esplorate il rotore, i poli magnetici, le spazzole e il commutatore. Modificate l’alimentazione e il carico, poi osservate la risposta del motore.
Esaminate il rotore e la navicella aperta. Variate il vento e i comandi di funzionamento per esplorare velocità, carico e potenza.
Osservate un flusso granulare tridimensionale attraverso bulbi di vetro. Capovolgete la clessidra ed esplorate come il collo e l’attrito influenzano il flusso.
Esaminate l’avvolgimento di rame e l’elettrodo superiore mentre scariche elettriche ramificate guizzano sopra la bobina.
Seguite il movimento del dislocatore, del pistone di lavoro e del volano mentre le zone calde e fredde modificano la pressione del gas.
Guardate dentro il cilindro e collegate la fasatura delle valvole, la pressione del vapore e il moto del pistone alla rotazione del volano.
Esplorate l’improvviso aumento di profondità dell’acqua là dove una corrente rapida e poco profonda diventa un flusso più profondo e più lento.
Esplorate i dipoli molecolari, la loro risposta a un campo elettrico e gli indicatori geometrici del legame a idrogeno in un modello 3D.
Osservate come uno scappamento dà al pendolo piccoli impulsi e allo stesso tempo lascia avanzare il treno di ingranaggi dell’orologio un passo alla volta.
02 / Schemi, forme e dimostrazioni
40 nuovi moduli160 moduli interattivi
160 moduli interattivi mettono in scena geometria, topologia, frattali, analisi, algebra, probabilità e algoritmi. Ruotate una superficie, modificate una costruzione o seguite un algoritmo un passo alla volta.
La collezione ampliata aggiunge esperimenti sulle permutazioni del cubo di Rubik, le superfici non orientabili, la generazione di labirinti e le simmetrie ripetute, insieme a nuovi lavori su crittografia, ottimizzazione e probabilità. Esplorate queste idee insieme ai frattali, ai nodi e alle costruzioni geometriche della suite.
Provate il cubo di Rubik: eseguite due rotazioni di faccia in un ordine, poi nell’ordine inverso. La differenza è un esperimento sulle operazioni non commutative.
Esplorate superfici non orientabili in 3D, tra cui una bottiglia di Klein la cui consueta rappresentazione spaziale passa attraverso se stessa.
Generate un labirinto, esplorate i suoi corridoi e seguite la ricerca di un percorso attraverso un labirinto tridimensionale.
Esplorate come traslazioni, rotazioni e riflessioni organizzano i motivi ripetuti su un piano.
Modificate i numeri di avvolgimento, seguite la curva colorata ed esplorate come si compone un nodo torico.
Esplorate intricati frattali tridimensionali generati a partire da campi di distanza.
Regolate i parametri di una superforma ed esplorate geometrie tridimensionali lisce, appuntite e inaspettate.
Ingrandite l’insieme di Mandelbrot e indagate dove la precisione numerica comincia a influire sull’immagine.
03 / Oltre il nostro pianeta
In sviluppo32 moduli interattivi
Esplorate la dinamica orbitale, le stelle, l’osservazione e la cosmologia attraverso modelli astronomici interattivi. Seguite le particelle degli anelli, esaminate una lente gravitazionale o indagate la geometria del fascio di una pulsar.
La collezione in sviluppo collega la vista nello spazio alle grandezze che un osservatore può misurare. Sperimentate con sistemi planetari, incontri stellari e curve di luce, tenendo presenti le ipotesi e la scala di ogni modello.
Uno sguardo al lavoro in corso. I link agli store compariranno qui quando la suite sarà disponibile.
Provate gli anelli di Saturno: confrontate i periodi orbitali e osservate come le particelle a raggi diversi si allontanano l’una dall’altra.
Esaminate un modello di disco di accrescimento e collegate la sua struttura a spirale al moto orbitale e ai grafici che lo accompagnano.
Modificate l’incontro e osservate come la gravità rimodella due sistemi stellari interagenti.
Esplorate come una lente modifica la forma e la posizione apparenti di una sorgente sullo sfondo.
Cambiate la geometria di osservazione e vedete come un fascio rotante produce l’impulso osservato.
Confrontate la coda di polvere e la coda di ioni di una cometa mentre percorre la sua orbita.
Dietro l’immagine
Simulazioni numeriche, costruzioni geometriche e visualizzazioni di algoritmi rispondono ai vostri comandi. I singoli moduli usano modelli, approssimazioni e scale visive diversi.
Le applicazioni Windows usano C#/.NET e OpenGL, con accelerazione GPU in moduli selezionati. I requisiti di rendering variano; consultate la pagina dello store corrispondente per i requisiti di sistema.
Le suite includono 23 lingue dell’interfaccia, con una copertura della traduzione variabile a seconda della lingua. Le simulazioni vengono eseguite localmente sul vostro computer.
Alcune informazioni pratiche
Makarov Physics Suite e Makarov Math Suite sono disponibili per Windows su Steam e Microsoft Store. Makarov Astronomy Suite è in sviluppo; le immagini qui mostrano la sua attuale versione di sviluppo.
Le collezioni sono cresciute di 40 moduli di fisica e 40 di matematica, raggiungendo rispettivamente 180 e 160. Molti moduli esistenti sono stati inoltre rielaborati con apparati 3D dettagliati, controlli più informativi, parti trasparenti, illuminazione e materiali. Le gallerie mostrano catture reali delle build recenti; fate clic su un’immagine qualsiasi per esaminare lo screenshot completo dell’applicazione.
Le collezioni combinano scene 3D interattive con campi 2D, grafici, costruzioni geometriche e visualizzazioni passo dopo passo. Ogni argomento usa la presentazione più adatta all’idea che si sta esplorando.
Potete esplorare i singoli esperimenti, dimostrare un concetto e confrontare l’effetto della modifica dei parametri. Molti moduli includono spiegazioni, misure ed esperimenti suggeriti per guidare ulteriori approfondimenti.
Le simulazioni vengono eseguite localmente. Serve una connessione per scaricare e aggiornare le applicazioni tramite lo store scelto; si applicano i requisiti di account e di licenza dello store.
È in sviluppo un port nativo in Swift e Metal. I link agli store in questa pagina si riferiscono ai prodotti Windows pubblicati.
Un progetto indipendente · Dal 2004
Sono Mykhailo Makarov, sviluppatore software a Monaco di Baviera. Ho scritto la prima versione di questo progetto nel 2004, in Delphi e OpenGL, per le lezioni di fisica. Oggi sto ricostruendo e ampliando quell’idea: dare a un concetto astratto una forma che si possa esaminare, modificare e capire.