# Ознайомлення зі &step;: підручники

Пункт меню Файл Відкрити підручник... відкриє діалогове вікно, у якому ви зможете завантажити вбудовані у &step; підручники. Існує п’ять підручників, за якими ви послідовно зможете навчитися керуванню кожним з елементів &step;. Найкраще почати з першого підручника натисканням на позначку файла `tutorial1.step`. Якщо ви це зробите, у &step; буде відкрито Підручник 1.

Якщо підручник показано неналежним чином, ви можете спробувати збільшити масштаб зображення, щоб його було зручніше читати.

На панелі Світ, яку розміщено праворуч, наведено список всіх об’єктів у області вашого експерименту. Якщо натиснути на об’єкт у цьому списку, на панелі Властивості, розташованій нижче, буде відображено властивості об’єкта. Там можна змінити властивості натисканням на ту з них, яку ви бажаєте змінити.

Кожен з підручників складається з тексту, за допомогою якого ви зможете ознайомитися з новими елементами та їх властивостями. Ви повинні будете змінити деякі з властивостей з метою отримати новий результат експерименту.

## Підручник 1: тіла і пружини

З цього підручника ви дізнаєтеся про тіла і пружини, які використовуються у програмі, і про те, які поставити ваш перший експеримент.

Фізичне тіло, або для простоти тіло, є об’єктом, який описується теоріями класичної або квантової механіки, і над яким можна проводити експерименти за допомогою фізичних інструментів. За допомогою цих інструментів можна визначати розташування, і у деяких випадках орієнтацію, тіла у просторі, а також міру зміни розташування і орієнтації під впливом сил.

Пружиною є гнучкий пружний об’єкт, здатний зберігати механічну енергію.

Підручник 1: дослід
Підручник 1: дослід

У цьому підручнику описано фізичний експеримент над двома дисками, з’єднаними пружиною. Диски мають початкові швидкості у дотичному до їх траєкторії напрямку (маленькі сині стрілочки) і прискорення (червоні стрілочки), а пружина має змінну жорсткість і довжину. Якщо розпочати експеримент, можна спостерігати як пружина почергово стягує і розштовхує диски. Спробуйте змінити жорсткість пружини і характеристики системи.

За допомогою цього підручника ви тепер знаєте більше про інтерфейс &step;, тепер ви знатимете, яким чином можна змінити властивості тіл.

## Підручник 2: регулятори і графіки

З цього підручника ви дізнаєтеся більше про регулятори і графіки.

Регулятор — це пристрій, який надає вам змогу у візуальному режимі змінювати властивості тіла або пружини. У цьому підручнику ви побачите, яким чином регулятор надає вам змогу змінити жорсткість пружини «пружина1». За допомогою пересування повзунка у напрямку праворуч або використання клавіші W ви можете збільшити значення жорсткості пружини1, а пересуваючи повзунок ліворуч або використовуючи клавішу Q, зможете зменшити це значення. Якщо ви наведете вказівник миші на регулятор і натиснете праву кнопку, ви отримаєте доступ до контекстного меню з пунктами, що відповідають певним діям, і до діалогового вікна Налаштувати регулятор..., у якому ви зможете змінити всі властивості регулятора.

Підручник 2: експеримент
Підручник 2: експеримент

За допомогою графіків можна побачити взаємозв’язок між двома змінними. У прикладі підручника зображено зміну розташування частки1 з плином часу у світі1. За допомогою правої кнопки миші можна отримати доступ до дій з очищення або вилучення графіка, а також змінити його у діалозі налаштування властивості цього графіка.

За допомогою цього підручника ви тепер можете використовувати регулятори для керування властивостями ваших тіл і графіки для спостереження за певними властивостями під час вашого експерименту.

## Підручник 3: тверді тіла і траєкторії

У підручнику 3 ви познайомитеся з твердими тілами і траєкторіями.

Тверде тіло є ідеалізацією пружного тіла скінченного розміру, деформацією якого можна знехтувати. Іншими словами, відстань між будь-якими двома заданими точками твердого тіла залишається сталою і не залежить від сил, які прикладено до цього тіла.

Інструмент «траєкторія» показує траєкторію заданої точки твердого тіла.

Властивості диска
Властивості диска

Якщо вибрано тверде тіло (тут — диск), ви бачитимете на ньому три сірих елементи керування. Якщо навести на них вказівник миші, натиснути ліву кнопку і пересунути вказівник, можна змінити швидкість, кут обертання і кутову швидкість тіла.

Підручник 3: 2 траєкторії
Підручник 3: 2 траєкторії

У експерименті з підручника 3 ми маємо справу з диском і блоком, з’єднаними пружиною. Інструмент траєкторії (синій) вже налаштовано на блок. Ви можете додати ще одну траєкторію: виберіть Траєкторію на панелі Палітра, а потім наведіть вказівник миші на точку блока, траєкторію якої ви бажаєте побачити, і клацніть лівою кнопкою. На панелі Властивості виберіть рядок кольору, праворуч від цього рядка ви можете натиснути на синій квадратик, з’явиться палітра кольорів: з неї можна вибрати колір для нової траєкторії. На знімку вікна програми, розміщеному вище, показано дві траєкторії, накреслені за декілька секунд експерименту.

## Підручник 4: рушії і сили

У &step; доступні два різновиди рушіїв: лінійні рушії і обертові рушії. За допомогою лінійного рушія можна прикласти до заданої точки тіла сталу силу, а за допомогою обертового — сталий обертальний момент.

На тіло можуть діяти три різновиди сил: сила ваги, сила тяжіння і електростатична (кулонова) сила. Типово всі ці три сили у &step; вимкнено. Електростатична сила описує взаємодію лише між зарядженими тілами.

Підручник 4: рушії
Підручник 4: рушії

У цьому експерименті ви маєте справу з диском і блоком, з’єднаними пружиною. Плоский блок внизу позначає границю області експерименту. До диска і блоку прикладено лінійні рушії. Два регулятори надають вам змогу змінювати значення силового фактора кожного з них. Почніть імітацію і спробуйте погратися з регуляторами. Потім зупиніть імітацію і додайте силу ваги у світ (сили є глобальними, вони діють на всі предмети у світі). Перезапустіть імітацію і прослідкуйте за зміною руху тіл.

Крім цього, можна вилучити лінійний рушій і замість нього додати обертовий. Натисніть кнопку Обертовий рушій (CircularMotor) на панелі Палітри, а потім наведіть вказівник на блок і клацніть лівою кнопкою миші. До блоку буде додано обертовий рушій. Потім ви зможете встановити величину обертового моменту за допомогою сірого елемента керування, що з’являється, якщо рушій вибрано.

Обертовий рушій
Обертовий рушій

Цей підручник ознайомив вас з дією рушіїв і сил, тепер ви знаєте як додавати їх до тіл у ваших експериментах.

## Підручник 5: з’єднання

З’єднання — це об’єкти, які з’єднують об’єкти між собою або з основою. У &step; ви матимете справу з такими з’єднаннями: якорі, шпильки і палички. Якір — це з’єднання, яке фіксує розташування тіла. Тіло не здатне рухатися, якщо його з’єднано якорем. Шпилька — це з’єднання, яке фіксує позицію однієї точки тіла, тіло може обертатися навколо цієї точки. Паличка — це з’єднання, яке фіксує відстань між двома точками двох тіл.

Підручник 5: подвійний маятник
Підручник 5: подвійний маятник

У підручнику 5 описано подвійний маятник.

Додайте у область експерименту Частку, а потім з’єднайте її з Часткою2 паличкою. Натисніть кнопку «Паличка» на панелі Палітра. Потім слід позначити перший з об’єктів, які з’єднуватиме паличка (частку2), затиснути ліву кнопку миші і перетягти вказівник до другого об’єкта (частка3), а потім відпустити клавішу миші, коли вказівник знаходитиметься на частці3. Тепер у вас є потрійний маятник!