Multimedijos fizika
Dalyko anotacija lietuvių kalba
Kursas skirtas supažindinti studentus su mechanikos, elektros ir magnetizmo pagrindais, bei jų taikymu 3D grafikos, animacijos ir kompiuterinės algebros sistemose. Supažindinama su dalelių ir jų sistemų slenkamojo ir sukamojo judėjimo kinematika bei dinamika, neinercinėmis atskaitos sistemomis, smūgiais, svyravimais, judėjimu gravitaciniame lauke, skysčių ir dujų mechanika, elektrostatika, elektros srove, elektromagnetine indukcija, ir elektromagnetinėmis bangomis. Dėstomos problemos iliustruojamos naudojant 3D grafikos, animacijos ir kompiuterinės algebros sistemas. Praktinių užsiėmimų metu studentai išmoksta taikyti pagrindinius mechanikos, elektros ir magnetizmo dėsningumus savo kuriamose kompiuterinėse simuliacijose, animaciniuose ir tyrimo darbuose.
Dalyko anotacija užsienio kalba
Course aims to expose students to the fundamentals of classical mechanics and electricity as well as their applications in producing multimedia content. The sequence of topics covered includes: translational and rotational kinematics and dynamics of particles and rigid bodies, collisions, oscillations, fluid dynamics, electrostatics, steady currents, magnetic field and electromagnetic induction. Each topics of the course is illustrated by developing the presentations on computer algebra system and 3D computer graphics software. Throughout the course, the students get practical experience in application of symbolic and numerical calculations for physic problems analysis and solution, and in creation of small computer simulations and short animations of physical processes.
Būtinas pasirengimas dalyko studijoms
Matematinė analizė.
Dalyko studijų rezultatai
Žino ir supranta pagrindinius mechanikos, elektros ir magnetizmo dėsnius, bei kaip jie taikomi 3D grafikoje ir animacijoje.
Geba parinkti tinkamus 3D grafikos ir animacijos metodus ir technikas, kuriuose naudojamos fizikinių procesų simuliacijos.
Geba kurti fizikinių reiškinių kompiuterines simuliacijas ir trumpas animacijas, bei pateikti pasirinktų 3D grafikos metodų pritaikomumo analizę.
Dalyko turinys
1. Slenkamojo judėjimo kinematika ir dinamika.
2. Jėgos ir jėgų laukai. Judėjimas gravitaciniame lauke.
3. Darbas ir mechaninė energija. Energijos ir judesio kiekio tvermės dėsniai.
4. Materialių taškų sistemos judėjimas. Masių centras.
5. Kūno sukamasis judėjimas. Sukamojo judėjimo kinetinė energija.
6. Inercijos ir judesio kiekio momentai. Judesio kiekio momento tvermė.
7. Smūgiai.
8. Laisvieji ir priverstiniai mechaniniai svyravimai. Tampriosios bangos.
9. Skysčių ir dujų mechanika.
10. Elektrostatika.
11. Nuolatinė elektros srovė. Šakotinės grandinės.
12. Magnetinis laukas.
13. Elektromagnetinė indukcija.
14. Pereinamieji procesai ir virpesiai elektrinėse grandinėse.
15. Elektromagnetinės bangos. Maksvelo lygtys.
Praktiniai darbai
Trys praktinių darbų rūšys. Kiekvienas praktinis darbas atliekamas raštu ir atsiskaitomas.
1. Fizikinių problemų formulavimas ir analitinis sprendimas.
2. Fizikinių problemų sprendimas ir analizė kompiuterinės algebros sistema SAGE.
3. Fizikinių procesų kompiuterinių simuliacijų ir animacijų kūrimas 3D kompiuterinės grafikos sistema Blender.
Dalyko studijos valandomis
Paskaitos 30 val.
Laboratoriniai darbai 30 val.
Savarankiškas darbas 44 val.
Viso 104 val.
Studijų rezultatų vertinimas
Egzamino užduotis raštu (50%), laboratorinių darbų ir praktinių užduočių atsiskaitymas raštu (33%), tarpinis atsiskaitymas raštu (17%).
Literatūra
1. 1987 A.Tamašauskas ir kt., Fizika, T.1. Mokslas
2. 2008 B. Martinėnas, Fizika. Technika, VGTU
3. 2005 J. R. Taylor, Classical mechanics University Science Books
4. 1989 A.Tamašauskas ir kt., Fizika, T.2. Mokslas
Papildoma literatūra
1. 2013 Blender 2.6 User Manual http://wiki.blender.org/index.php/Doc:2.6/Manual
2. 2013 Sage Tutorial, Release 5.12. http://www.sagemath.org/pdf/en/tutorial/SageTutorial.pdf
