Step

Step ist ein interaktiver Physiksimulator, mit dem Sie die Welt der Physik durch Simulationen erforschen können. Dazu platzieren Sie einige Körper im Versuchsfenster und fügen Kräfte wie die Gravitation oder Federn hinzu. Klicken Sie dann auf den Knopf „Simulation starten“ und beobachten Sie, wie sich Ihr Experiment nach den Gesetzen der Physik verändert. Jede Eigenschaft von Körpern oder Kräften lässt sich sogar in der laufenden Simulation ändern. Mit Step können Sie erfahren, wie die Physik in der Welt funktioniert.

Funktionen:

• Simulation klassischer Mechanik in zwei Dimensionen
• Teilchen, Federn mit Dämpfung, Gravitations- und Coulombkräfte
• Starre Körper
• Kollisionserkennung (zurzeit nur diskret) und -bearbeitung
• Elastische verformbare Körper als editierbare Systeme aus Teilchen und Federn, Schallwellen
• Molekulare Dynamik mithilfe des Lennard-Jones-Potentials: Gase und Flüssigkeiten, Kondensation und Verdunstung, Berechnung der makroskopischen Werte und ihrer Abweichungen
• Umwandlung von Einheiten und Berechnung von Ausdrücken: Sie können zum Beispiel „(2 days + 3 hours) * 80 km/h“ eingeben, daraus wird der Wert der Entfernung berechnet. Dazu ist die Bibliothek libqalculate erforderlich.
• Fehlerberechnung und -weiterleitung: Sie können Werte wie „1,3± 0,2“ für jede beliebige Eigenschaft eingeben. Dann werden die sich daraus ergebenden Fehler für alle abhängigen Eigenschaften mit statistischen Formeln berechnet.
• Abschätzung der Fehler der Gleichungslösungssysteme: Die daraus entstehenden Fehler werden berechnet und zu den vom Benutzer eingegeben Fehlern addiert
• Mehrere verschiedene Gleichungslösungssysteme: bis zur achten Ordnung, explizit und implizit, mit oder ohne angepassten Zeitschritten. Die meisten Gleichungslösungssysteme benötigen die GSL-Bibliothek.
• Werkzeuge zur Kontrolle der Objekteigenschaften während der Simulation, auch mit benutzerdefinierten Kurzbefehlen.
• Grafische Darstellung der Ergebnisse durch Diagramme, Messwertanzeigen und Spuren von Bewegungen
• Kontextinformationen für alle Objekte, eingebauter Wikipedia-Browser
• Sammlung von Beispielexperimenten, weitere Experimente können zusätzlich heruntergeladen werden
• Integrierte Anleitungen