Fysiikan avulla selitetään luonnossa havaittavia ilmiöitä ja tapahtumia. Yleisesti voimassa olevia lainalaisuuksia voidaan kuvata matemaattisilla malleilla, riippuvuuksilla, joista formuloidaan matemaattisia kaavoja.

Mallinnus ja simulointi

Matemaattisen kaavat mahdollistavat ilmiöiden simuloinnin tietokoneella ja tietokoneen laskemia tuloksia voidaan verrata saatuihin mittaustuloksiin. Nykytekniikka mahdollistaa myös sen, ettei tarvitse tutkailla numeerisia arvoja ja verrata laskettuja arvoja mittauksista kirjattuihin taulukkoarvoihin, vaan simulointi voidaan visualisoida vastaamaan silmin havaittavaa ilmiötä.

Tietokonegrafiikka on visuaalista dataa, joten simuloinnilla voidaan nähdä ennuste siitä, miten asiat tulevat tapahtumaan käytännössä. Hyvä fysiikan ilmiöiden mallintamiseen ja testailuun kehitetty ohjelma on Algodoo.


Algodoo on ladattavissa ilmaiseksi osoitteesta: www.algodoo.com

Opetusvideoita Algodoon käytöstä ja eri fysiikan ilmiöiden tutkimisesta Algodoon avulla voit katsella osoitteesta: http://www.algodoo.com/learn-it/
Huomaa sivulla oppitunnit Session 2, Session 2 ja Session 3
Opetusvideot, eli "Webinaarit" löytyvät sivuston alaosasta.

Mittaus ja analysointi videokuvasta

Nykytekniikan avulla on kohtalaisen vaivatonta kuvata videolle havaittava fysikaalinen ilmiö, ja saatavilla on hyviä videokuvan analysointiohjelmistoja. Ideana videokuvan analysoinnissa on, että videokuvassa havaittava liike tallennetaan taulukkoon, ja liikkeen perustella saadaan laskettua monia asioita havaittavasta ilmiöstä. Ohjelmat laskevat automaattisesti massapisteiden nopeudet, kiihtyvyydet, kulmanopeudet, vektoreiden komponetit ja niin edelleen.
Monet asiat, jotka ennen oli mitattava useilla eri instrumenteilla on mahdollista nykyään laskea suoraan videodatasta, kun ohjelmallle kerrotaan tarvittavat lähtöarvot, kuten massa ja mittakaava.
Hyvä ja ilmainen videon analysointiohjelma on

Tracker on ladattavissa osoitteesta: http://physlets.org/tracker/