Исследовательский проект “Моделирование взаимодействия разных систем небесных тел”

Исследовательский проект

Автор: Межевова Софья Леонидовна

Место работы/учебы: МАОУ №186, Нижний Новгород, 11 класс

Научный руководитель: Маликова Вера Николаевна, учитель информатики

Аннотация

Учитывая сегодняшние проблемы с экологией Земли, проблемы перенаселения, недостаточности ресурсов и невозможность вечного существования нашей Солнечной системы, ученые уже давно задаются вопросом поиска альтернативных планет. Исследователи Зигфрид Эггль из Лаборатории реактивного движения НАСА и Макс Попп из Принстонского университета и Института метеорологии Общества Макса Планка показали, что планеты земного типа в системах двойной звезды могут быть пригодными для жизни, в зависимости от взаимного расположения небесных тел. Изучая разные варианты движений тел относительно друг друга, можно предполагать пригодность условий для существования жизни на определенной планете. Так же продукт работы будет полезен в учебных целях – для рассмотрения зависимостей и движений на уроках физики и астрономии или демонстрации возможностей языка программирования Python.

Гипотеза: Можно создать компьютерную модель, достаточно достоверно рассчитывающую и демонстрирующую взаимодействие небесных тел

Цель: Разработать инструмент для расчета траектории движения тел в гравитационном поле.

Задачи:

  1. Изучение теории физического вопроса
  2. Рассмотрение различных вариантов взаиморасположения тел, проведение физических расчётов
  3. Отбор наиболее удачных вариантов расположения
  4. Изучение теории программирования и компьютерного моделирования
  5. Создание пробных моделей, для оттачивания теоретических знаний
  6. Создание черновиков моделей движения планеты
  7. Пробная демонстрация моделей учителям физики и информатики
  8. Корректировка неудачных моментов, проверка достоверности
  9. Повтор пунктов 6,7,8 до достижения необходимого результата
  10. Основная защита проекта

Методы исследования: Компьютерное моделирование

Научная новизна: Изучение новых способов создания компьютерных моделей, новый инструмент для демонстраций на уроках

Значимость: Проведение работы по данному проекту расширит мои теоретические и практические знания и умения в области физики, астрономии и программировании, а также проект будет полезен для проведения наглядных демонстраций на уроках физики, астрономии и информатики

Сроки работы: 1 год(2020-2021)

Результаты

В процессе работы были изучены физические основы астрономии и основы программирования, рассмотрены различные варианты взаимодействия небесных тел с точки зрения физики, что позволило создать алгоритм для расчета и визуализации движения тел в различных системах.
Проверив достоверность полученной модели, мы окончательно достигли цели работы и подтвердили гипотезу.
Написанная расчетная программа удовлетворяет критерию необходимой нам точности и позволяет производить расчеты для различных систем на уроках физики, может служить интерактивным вариантом практических работ по астрономии, а также может быть использована в качестве демонстрации возможностей языка программирования Python и, в частности, графического модуля Tkinter на уроках информатики.
Наглядное представление процессов и зрелищность способствует повышению интереса к данной теме у учащихся, что является немаловажным для развития астрономических познаний.
Информация о характере движения небесного тела позволяет судить об условиях на его поверхности, что полезно для проведения исследований в таких целях, как поиск альтернативных планет или добыча полезных ископаемых.
Программа удобна в использовании – содержит краткие инструкции по применению. Также написана 2 часть программы (отдельный файл) для рисования уже рассчитанных траекторий по данным из файла, создаваемого в основной программе – это позволяет экономить время на расчеты при демонстрации.

Содержание работы

Если прикрепленный файл не отображается, перегрузите, пожалуйста, страницу

Дата публикации работы: 31.08.2021

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Конкурс, в котором участвует работа

Конкурс “NEW PROJECT” 20/21

Смотреть похожие работы

Исследовательский проект «Standalone-программа – лучший друг гитариста»
Актуальность темы. Актуальность данной темы не вызывает сомнений. В современном мире компьютерные технологии занимают важное место во всех сферах человеческой деятельности. Музыкальная индустрия не стала исключением. Компьютерные технологии позволили значительно…
Исследовательский проект “Создание лендинга мини фермы КФХ на платформе Тильда”
Сегодня происходит активное развитие технологий, они проникают во все сферы нашей жизни. Работа зоотехников не стала исключением. Все больше предприятий используют современные технологии для построения общения со своими клиентами. Сегодняшние…