*物理シミュレーションによる視覚化を用いたインタラクティブな授業展開 [#e2e6b89b]
琉球大学物理系では、物理学の授業の一部にandroidタブレットを使ったシミュレーションを取り入れます。
androidタブレットは、タッチパネルを使ったインターフェイスを持っています。この「触って動かす」機能をうまく使うことで物理現象のイメージを理解する助けになると思われます。
**落体の運動のシミュレーション [#ob44bb70]
落体の運動の速度・加速度などを表示します。物体は指で「持って投げる」ことができ、速度や加速度を実感して学べます。
#ref(xva2.png)
-androidタブレットの加速度センサーにも対応していて、タブレットを傾けることで物体が「下に落ちる」ということも起こせます。
-機種によっては、gセンサの方向が90度ずれることがあります。その時は「角度修正」のボタンを押して正しい角度になるようにしてください。
-&color(Red){2011.11.5}; 力の作用点に●をつけました。
-&color(Red){2011.11.15}; ドラッグしている時の表現を変えました。他、バグ取りしました。
apkファイルは[[ここ>http://www.phys.u-ryukyu.ac.jp/~maeno/android/xva.apk]]からダウンロードできます。
**振動のシミュレーション [#u7ce4af4]
-ばねの弾性力と、速度に比例する空気抵抗が働いた場合の運動のシミュレーションです。
-ばね定数と抵抗力の強さは上にあるスライダで調整できます。
-最初の位置と初速度は、物体をドラッグすることで変化させることができます。指を離すとその時の位置と速度を初期値として運動が続きます。
-右にあるグラフは横軸を時間として、今後の運動を示しています。
-スライダによる調整では、初期値は変わりません。ばね定数や空気抵抗が変わることで、初期値が同じでも違う運動になることを確かめてください。
-ボタン「t=0」を押すと、時間の最初に戻ってアニメーションが始まります。
-運動方程式（二階微分方程式）の解なので、独立な解は二つあります。真ん中あたりにある「解1/2」とあるボタンを押すと、運動を二つの独立な解に分解して、薄い赤と薄い青で示します。
#ref(sindou.png)
apkファイルは[[ここ>http://www.phys.u-ryukyu.ac.jp/~maeno/android/Oscillator.apk]]からダウンロードできます。
**惑星の運動のシミュレーション [#u5aa660a]
赤い●が太陽、緑の●が惑星です。惑星に働く力、速度、加速度、面積速度を表示します。太陽は動きません。
#ref(GMm.png)
-こちらはgセンサには対応していません。
-指で動かすことができます。速度を与えすぎると宇宙の彼方まで飛んでいく（双曲線運動）ので気をつけてください。
-「円運動開始」ボタンを押すと、適当なところで円運動を始めます。宇宙の先まで飛んでいってしまった時に使って下さい。
-「ブレーキ」を押すと速さが1割減ります。どのように軌道が変わるかを確認してください。
-&color(Red){2011.11.5}; 力の作用点に●をつけました。
-&color(Red){2011.11.15}; ドラッグしている時の表現を変えました。他、バグ取りしました。
apkファイルは[[ここ>http://www.phys.u-ryukyu.ac.jp/~maeno/android/GMm.apk]]からダウンロードできます。
**２体のケプラー運動 [#c3d19b58]
今度は二つの物体両方が動きます。他はほぼ上のと同じです。
-重心を表示するボタンがついてます。
-マルチタッチで二つの物体を２本の指で操作することができます。ぶつけたり、スレスレですれ違わせたりできます。
-&color(Red){2011.11.10}; ちょっとバグ取り。
-&color(Red){2011.11.15}; ドラッグしている時の表現を変えました。他、バグ取りしました。
-&color(Red){2011.11.16};「重心速度を表示する」スイッチと、 「重心を止める」ボタンをつけました。
#ref(Kepler.png)
apkファイルは[[ここ>http://www.phys.u-ryukyu.ac.jp/~maeno/android/Kepler.apk]]からダウンロードできます。
**電気力線と等電位線を描く [#w122a454]
二つの電荷が作る電気力線と等電位線を描きます。
-マルチタッチに対応しているので、２本の指で２つの電荷を同時に動かせます。
-等電位線を書くのに時間がかかるので、ドラッグ中は描かせないようにしています。
-電気量は、右の方にある←→のボタンで調整できます。
-クーロン力は（力）のボタンを押すことで描くか描かないかがトグルします。
-電荷１による電場、電荷２による電場、合成電場をそれぞれ（E1)(E2)(合成E)のボタンで描くかどうかを決められます。
-合成電場は、強さも（矢印の長さで）表現するかしないかを変えることができます。（大きさも）となっている時は大きさも表現され、(向きのみ）となっている時は向きだけが表示されます。
-&color(Red){2011.11.5}; 力の作用点に●をつけました。
-&color(Red){2011.11.5}; アイコンつけました。
#ref(denba1.png)
apkファイルは[[ここ>http://www.phys.u-ryukyu.ac.jp/~maeno/android/denba.apk]]からダウンロードできます。
*androidにインストールする時の注意 [#nec14437]
android（バージョン2.1以上）の走る携帯電話やタブレットPCなどがあれば、apkファイルをダウンロードしてインストールすることでここにあるシミュレーションを使えます。↑の「ここからダウンロードできます」の「ここ」をクリックしてダウンロードしてください。
ダウンロードしたファイルがどこに入るかは機種によって違いますので、探してクリックしてインストールしてください。
「提供元不明のアプリ（サードパーティアプリケーションのインストールを許可する）」という設定になっていないとインストールできないことがあります。その時は、設定＞アプリケーション＞提供元不明のアプリ」を許可してください。
*パソコンをお使いの方 [#v8bcdfc8]
ここにあるプログラムと同様のプログラム（javaアプレット）を
-[[高校物理で使えるアプレット集>http://www.phys.u-ryukyu.ac.jp/~maeno/Java/index.html]]
-[[よくわかる電磁気学のシミュレーションのページ>http://irobutsu.a.la9.jp/mybook/ykwkrEM/sim.html]]
-[[量子力学アプレット集>http://www.phys.u-ryukyu.ac.jp/~maeno/JavaQM/index.html]]
-[[相対論アプレット集>http://www.phys.u-ryukyu.ac.jp/~maeno/JavaRel/index.html]]
などに置いてありますので、androidをお持ちでない方は試してみてください。
*バグ報告・御要望など [#s4a0427e]
以下の掲示板にどうぞ。
#article
![[PukiWiki]](image/pukiwiki.png "[PukiWiki]")
