2005年計算機在物理上應用課程(2005/09/06-2006/06) (教師: 黃 福坤)
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科學園 -> 台灣師大物理系-> 計算機在物理上應用2005  
主題大綱

點選課程每個區段左邊可以寫下個人針對該區段的筆記，點選課程資源連結時,網頁上方連結後也有相同圖案，可以註記針對該資源的筆記．若點選本網頁上方圖案則可記錄針對本課程的筆記. 歡迎多加利用！
15 個子課程架構:
(0)
課程公告區

今天早上(3/17)時 我沒能及時證明midpint method 中午前收到同學寄來找到網路上證明的資料 其他同學可以參考
這就是上選修課程的好處 同學們會主動找尋相關資料
其他有興趣的同學 可以嘗試自行證明 Runge-Kutta method
會比midpoint method 繁瑣些 因為有四項


(1)
Easy Java Simulation

安裝Easy Java Simulation 的步驟

  1. 下載 Java 開發程式 (目前最新版JDK150) 也可到 Sun Microsoft 下載最新版
  2. 下載後點選安裝 注意安裝過程中 請選擇安裝目錄於 C:\JDK150
  3. 下載 Easy Java SImulation 程式
  4. 下載後解壓縮到任何一個目錄下 例如 c:\ (則會產生c:\Ejs 的目錄) 說明影片
  5. 進入 Ejs 目錄 點選 Ejs.bat 便可執行 Easy Java Simulation
    若是點選後 跳出一視窗很快就關閉 原因可能是
    並未將 Java 開發程式安裝於 C:\JDK150 下
    若是你將 JDK 安裝於 C:\Program Files\Java\jdk1.5.0_04 (預設目錄各版本可能不同)
    請修改 EJS目錄內 setJava.bat 內第三行 :
    將 set JAVAROOT=C:\Program Files\Java\jdk1.5.0_04
    等號後改為 JDK 安裝的目錄





(2)
注意事項與相關資料

使用 EJS 常見錯誤

  1. 使用變數前忘記先定義變數
  2. 儲存檔名以英文字母開始,檔名用英文字母與數字(不可用數字起頭)
    檔名請不要添加 中文或特殊符號(含空白)
  3. 整數與整數相乘除 結果是整數  1/2  結果是 0 , 1./2 或 1/2. 或 1./2. 結果才是 0.5

參數演化關係中 除了等加速度以外 其餘的情況請選用 Runge-kutta 五階誤差的數值方法

請不要用預設的 Midpoint 三階誤差的方法

Ejs安裝目錄 Simulations 下有很多動畫的範例 請同學抽空多參考




(3)
作業區

此次 單擺的練習 請自行練習後上傳到 線上介面
若是練習時有問題 請利用討論區留言 並先將檔案上傳 留言時註明檔案名稱
這樣我才可能有機會 幫忙找出問題所在
以後的練習將不再另增連結上傳

  • 測驗卷/問卷力與運動線上測驗 尚未繳交已超過期限！


    以下是30題 力與運動 的概念試題
    沒有計算題 約15-30可做完

  • 作業/上載練習一個被限制於長方形區域 來回碰撞的動畫(已經有 91 份記錄)已過繳交期限2005/10/07 15:00


    練習一個被限制於長方形區域 來回碰撞的動畫請參考




    1. 模型:定義參變數
    介紹如何定義與整理模擬所需參變數

    2. 模型:設初始值
    介紹如何定義參變數初始值與亂數的使用

    3. 模型:參數演化關係
    介紹如何定義參數間的演化關係(微分式)

    4. 顯示介面:座標
    介紹如何定義動畫視窗的座標系統與相關修正

    5. 執行動畫
    執行到目前為止設計的動畫並存檔

    6. 顯示介面:按鈕
    介紹控制程式 暫停/執行/重置 等動畫的按鈕

    7. 執行與擺設
    執行後用按鈕控制,並初次說明另一種元件擺設方式

    8. 模型改變
    讓動畫中的粒子碰到四邊時反彈回來

    9. 執行過程
    說明ejs模型區中各區段與程式執行過程間的關係若是可能的話 練習製作成n個粒子 在區域內碰撞
    歡迎參考以下影片 如何從一個粒子的動畫改變成N個粒子(N>1)乙班應於10/3日下午4:00以前交甲班應於10/7日下午3:00以前交(系統會紀錄繳交時間)

  • 學習單物理動畫構想(已經有 80 人填寫)

    請填寫一個物理動畫的構想 這個構想在期中考時間之前需完成

    作為個人期中報告 請於構想書中寫明

    動畫情境/ 相關物理概念名稱/物理原理

    可以直接在本筆記中書寫 也可以利用 word或其他程式等完成後 上載相關檔案

  • 線上資源值得參考的物理動畫網站

    網路上的物理動畫

  • 學習單上傳期中作業(期限 2005/11/20 23:59)(已經有 74 人填寫)已過繳交期限2005/11/20 23:59

    請上傳期中作業的原始程式 .xml檔案 並說明程式的內容 運用的物理原理 製作過程中所遇到的困難以及處理解決的方式 使用的方式 使用者可調整控制的參數有哪些等 並寫下 這個程式的可能用途? 即使沒有完成 也請註明你完成了哪些部分? 哪些部分未完成? 你無法無完成的原因等 每個同學至少上傳 原始檔 與 ejs產生的動畫網頁檔 與 程式檔 例如 你的動畫檔名是 project.xml 則 請上傳 project.xml , projectSimulation.html 與 project.jar 後面兩個檔案 在執行project.xml 產生動畫後 會出現於 ejs/Simulations目錄中 點選 projectSimulation.html就可以看到動畫的內容

  • 學習單期中作業補交區(已經繳齊者不需理會)(已經有 13 人填寫)已過繳交期限2005/12/09 16:59

    期中作業成績將根據補交時間延遲的長短打折 分數將依照此區的內容評分 請重新上傳所有資料 請上傳期中作業的原始程式 .xml檔案 並說明程式的內容 運用的物理原理 製作過程中所遇到的困難以及處理解決的方式 使用的方式 使用者可調整控制的參數有哪些等 並寫下 這個程式的可能用途? 即使沒有完成 也請註明你完成了哪些部分? 哪些部分未完成? 你無法無完成的原因等 每個同學至少上傳 原始檔 與 ejs產生的動畫網頁檔 與 程式檔 例如 你的動畫檔名是 project.xml 則 請上傳 project.xml , projectSimulation.html 與 project.jar 後面兩個檔案 在執行project.xml 產生動畫後 會出現於 ejs/Simulations目錄中 點選 projectSimulation.html就可以看到動畫的內容

  • 學習單期中作業補充區(已經繳交過xml 檔與心得但是漏了上傳執行網頁與jar檔)(已經有 27 人填寫)已過繳交期限2005/12/09 16:59

    這個連結是針對 已經繳交期中報告與ejs原始檔
    但是漏了 上傳執行網頁與jar檔者
    可以補充繳交這裡將不評分
    但是可以讓同學看到 製作完成的動畫
    若是你的ejs 原始檔是 homework.xml
    請至少上傳 homework.jar 與 homeworkSimulation.html 兩個檔案
    與期中報告或使用說明 讓同學知道如何操作

  • 學習單期末報告動畫設計構想(已經有 63 人填寫)已過繳交期限2005/12/18 23:59

    請寫下期末動畫構想
    包含 動畫情節 物理原理 製作想法 可能遇到的問題 等

    可以延續期中作業或是 另外建立新構想
    但是層次應該要比期中作業高

  • 線上資源隨時間變化的函數關係範例

    隨時間變化的函數關係範例

  • 線上資源利用彈簧模擬碰撞的動畫範例

    利用彈簧模擬碰撞

  • 線上資源平面鏡成像練習範例

    平面鏡成像練習範例

  • 線上資源厚透鏡成像範例

    厚透鏡成像範例

  • 學習單利用彈簧模擬碰撞的動畫練習上傳區(已經有 69 人填寫)已過繳交期限2005/12/21 15:00

    請練習利用彈簧模擬碰撞的動畫 然後上傳你練習後的結果

    需要同時上傳 xxx.xml, xxxSimulation.html, xxx.jar 三個檔案

    其中xxx為動畫檔名

  • 學習單平面鏡成像練習上傳區(已經有 66 人填寫)已過繳交期限2005/12/26 00:00

     平面鏡成像練習範例

    請至少上傳 原始檔 .xml , .jar 和 Simulation.html 三個檔案

  • 學習單期末報告繳交區(已經有 74 人填寫)已過繳交期限2006/01/16 08:00

    請利用此連結繳交期末報告
    內容要求與期中作業相同 報告內容至少五頁以上
    需同時上傳報告內容/動畫原始檔 xxx.xml 動畫網頁 xxxSimulation.html 與
    java程式碼檔 xxx.jar
    請務必準時繳交 否則成績送到學校就無法修改了




(4)
進度

以下列出已經上過每一周的內容與同學應該學會的要求

  1. 會安裝 JDK 與 EJS
  2. 了解並懂得EJS 的介面與基本使用
    1. 知道如何瀏覽所附範例(例如簡諧運動)
    2. 如何執行與存檔 以及檔名前加底線的功用
    3. 如何添加按鈕 並設定功能
    4. 如何擺設不同物件(東南西北中或陣列擺設等)
  3. 了解並實做: 設計一個粒子於長方區內來回碰撞, 以及如何變成N個
    1. if 與 for 的使用
  4. 了解並懂得 EJS 的運作以及 model 內各頁面的功能
  5. 了解並實做一個單擺的運動
    1. 如何改變粒子形狀,將箭頭改為線段等 知道物件都有很多屬性可修改
    2. 如何設計程式用滑鼠改變單擺長度與初速度( 如何自定函數,並設定滑鼠動作)
    3. 所需數學函數 Math.sin/ Math.cos/ Math.atan2(x,y) 以及常數 Math.PI (π) 
  6. 了解並實做利用 多個粒子/箭頭/軌跡. ...等元件
  7. 了解並實做自訂函數 以及函數的格式
  8. 了解並實做利用 繪製曲線圖AnalyticCureve 繪製給定的函數或曲線關係
  9. 了解並實做利用事件的功能 處理碰撞與反彈的瞬間突發事件
  10. 知道並實做利用讀取使用者所按鍵盤的鍵 以及 滑鼠的座標值 控制動畫內容

 以下的影片上方都有控制鈕 可以操控影片暫停或播放等動作




(5)
關於JAVA高階參考資料




(6)
好用的工具






(7)
計算機概論



(8)
作業區



  • 學習單專題計畫書繳交(已經有 7 人填寫)已過繳交期限2006/05/19 23:59

    個人專題計畫目前內容/執行狀況/與遇到相關問題等

  • 學習單期末專題報告繳交(已經有 6 人填寫)已過繳交期限2006/06/25 23:59

    請利用此上傳專題報告的相關檔案
    包含word報告內容ejs 程式原始檔,等檔案




(9)




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 since 2011/06/20 18:23
Warning: Unknown: open(/var/lib/php5/sess_cd215e2c1fa73f74fd7f7a272cb9deec, O_RDWR) failed: No space left on device (28) in Unknown on line 0

Warning: Unknown: Failed to write session data (files). Please verify that the current setting of session.save_path is correct (/var/lib/php5) in Unknown on line 0