Phun ehk füüsika liivakast
- Oliver Parmasto Tallinna Tehnikaülikooli matemaatika-loodusteaduskonna bakalaureuseõppe üliõpilane
Tasuta tarkvara Phuni abil on võimalik luua 2D füüsikaline mudel, mis arvestab olulisi parameetreid, nagu mass, impulss, hõõrdejõud ja gravitatsioon. Olemuselt on see mänguline programm, andes kasutajale võimalusi sekkuda simuleeritavasse protsessi. Oma kasutajasõbraliku ja kaasahaarava kontseptsiooni tõttu kutsutakse Phuni ka füüsika liivakastiks.
Phuni saab oma arvutisse laadida aadressilt http://www.phunland.com. Samalt veebilehelt leiab õpetusi ja näiteid rakenduste kohta.
Phuni kasutusvõimalused
Phunis saab simuleerida füüsika põhiseoseid illustreerivaid katseid ning hõlpsasti võrrelda tulemusi erinevate tingimuste korral. Näiteks on võimalik vaadelda Maa gravitatsiooniväljas liikuva keha trajektoori sõltuvust tema kiirusest ning illustreerida erinevate mehhanismide töötamist.
Phuni lihtsamad funktsioonid
Phuni põhifunktsioonid on esitatud ülemisel menüüribal.
Järgnevalt tutvume mõne lihtsama toiminguga, mida pakuvad Phuni tööriistad.
Uue keskkonna loomine
Uue keskkonna saab luua, valides menüüribalt File -> New scene. Alammenüüs File on veel võimalus salvestada tehtud töö ning käivitada Phuni endaga kaasas olevaid simulatsioone (File -> Load scene).
Objektide loomine
Objektide loomiseks klõpsake menüüribal nupule Toolbar. Esimene võimalus suvalise kujuga keha loomiseks on Polygon tool. Juhul kui hoiate joonistamise ajal all Shift nuppu, joonistab see tööriist sirgeid jooni. Teine võimalus on Brush tool, millega saab ka kustutada, kui hoida all paremat hiireklahvi. Ristkülikuid saab teha Box creation tool’iga, kusjuures Shift nuppu all hoides saab teha ruute. Ringide jaoks on Circle creation tool. Hammasrattaid saab luua, vajutades nuppu Create hinged gears. Plane tool võimaldab keskkonnale luua piiravad tasapinnad. Chain tool’i abil saab luua kette ja nendega erinevaid kehasid ühendada. Kehasid on võimalik omavahel ühendada ka vedruga, kasutades Spring tool’i. Funktsioon Fixate võimaldab kehasid üksteise või tausta külge kinnitada. Hinge tool loob laagerühenduse, mida on võimalik ka mootoriks muuta. Tracer tool joonistab välja vaadeldava punkti trajektoori.
Objektide liigutamine ja muutmine
Objektide liigutamiseks valige menüüribalt Toolbar -> Move objects and water. Drag tool võimaldab manipuleerida kehadega simulatsiooni käigus. Samast alammenüüst leiab ka tööriistad objektide mõõtmete muutmiseks, nende lõikumiseks ja pööramiseks.
Keha omaduste muutmine
Klõpsake soovitud kehal. Keha ümber tekib valge joon, mis näitab, et keha on aktiivne. Klõpsake seejärel menüüribal nupule Context menu. Valiku Appearance all saate muuta keha visuaalseid omadusi. Valiku Material alt on võimalik muuta keha tihedust, hõõrdetegurit ja teisi keha koostisest sõltuvaid parameetreid.
Simulatsiooni käivitamine
Simulatsiooni käivitamiseks klõpsake menüüribal nupule Sim control, kus on roheline Play nupp ning Redo ja Undo käsklused.
Keskkonna omaduste muutmine
Klõpsake menüüribal nupule Options ja seejärel valige alammenüü Simulation. Seal saab muuta keskkonna gravitatsioonivälja suunda ja tugevust. Samuti on võimalik muuta õhu hõõrdetegurit.
Phun edasijõudnud kasutajatele
Phun annab kasutajale oma põhifunktsioonidega ainult hädavajalikud vahendid oma ideede visandamiseks. Siiski on selle programmi abil võimalik luua keerukaid mehhanisme, nagu käigukastid, mootorid ja ka näiteks automaatrelvad.
Tänu laia kasutajaskonna loodud liidestele saab Phunis kasutada näiteks AutoCADi jooniseid. Samuti avardab kasutaja tegemisvabadust võimalus ise skripte lisada. Erinevate kasutajaliideste kohta on rohkem infot Phuni foorumis (http://www.phunland.com/forum/).