Магнитное поле планеты - с хорошей точностью обычный диполь, той же формы, что у полосового магнита, только огромный. Заряженная частица, захваченная на силовую линию, вьётся вдоль неё по спирали, и по мере усиления поля к полюсам тот же закон сохранения, который разгоняет пируэт фигуристки, прижавшей руки, заставляет ускоряться и вращение частицы вокруг силовой линии - а поскольку её полная скорость не меняется никогда, движение ВДОЛЬ линии обязано на столько же замедлиться. Запущенная преимущественно поперёк поля (большой питч-угол), она останавливается и разворачивается задолго до атмосферы - магнитное зеркало. Запущенная преимущественно вдоль поля (малый питч-угол), она не имеет достаточно поперечного движения для превращения и едет по силовой линии прямо вниз, в атмосферу, - это высыпание, и именно оно буквально стягивает сияние в кольцо вокруг каждого полюса.

Четыре материала в одном решателе: снег сползает по склону, песок обрушивается, желе пружинит, вода течёт, и всё это облака материальных точек. Рисуйте материал левой кнопкой, взрывайте поток правой и переключайте сцены, чтобы увидеть, как каждый материал разрушается по-своему.

Тяжёлая частица, толкаемая невидимой тепловой баней, блуждает случайным образом. Одна траектория выглядит бесцельной, но ансамбль подчиняется строгому закону: средний квадрат смещения растёт линейно, и график накладывает измеренную кривую на предсказание 6Dt соотношения Эйнштейна. Подогрейте или добавьте трение.

Две вещи здесь считаются, а не принимаются. Поле интегрируется по Био - Савару по обеим катушкам, поэтому однородность пары Гельмгольца - результат: в центре оно сходится с формулой до десятой доли процента и перестаёт сходиться в нескольких сантиметрах от него. Орбита ведётся схемой Бориса, сохраняющей модуль скорости точно, и e/m читается обратно из радиуса, которого след действительно достиг.

Полотно ткани как тысячи ограничений расстояния: повесьте его на ветру, уроните на сферу или на пол и посмотрите, как возникают складки, морщины и самоконтакт. Меняйте материал от шёлка до резины, включите разрывание и следите по графику растяжения, как крепко решатель держит ткань.

Гибкий стержень в трёх измерениях: кабель провисает цепной линией между двумя стойками, защемлённая консоль вживую сверяется с учебниковым qL⁴/8EI, хлыст щёлкает на рукояти. Цвет трубки следует локальной кривизне — прямые участки холодные, крутые изгибы тепло светятся. Схватите любую точку мышью и тяните, или щипните стержень вверх либо вбок и смотрите, как волна бежит в пространстве. Ползунок изгиба — от варёной спагетти до пружинной стали; ползунок демпфирования решает, сколько живёт звон.

Катушка с железным сердечником и поднос с настоящими опилками - каждая жёсткая игла намагничивается, чувствует соседей и заваливается. Подними ток, и поднос встаёт щетиной, выгнутой от полюса; выключи ток, и узор держит трение; встряхни поднос, и всё начинается заново, каждый раз иначе. Катушку можно таскать мышью по листу; потяните за торец сердечника (или удерживайте Shift), чтобы повернуть её. Правая кнопка мыши вращает всю сцену.

Маятник качается в неподвижной плоскости; это Земля поворачивается под ним. На полюсе плоскость качания делает полный круг за сутки, на 45 градусах ей нужно около 34 часов, на экваторе она не поворачивается вовсе: прецессия идёт как синус широты. Тяните широту, пользуйтесь кнопками пресетов и ускорьте вращение, чтобы увидеть это ясно. Кольцо латунных колышков стоит у самой границы размаха: поворачивающаяся платформа вносит каждый в замороженную плоскость качания, и остриё боба его сбивает — постановка Пантеона, движимая настоящим размахом, а не скриптом.

Шары падают сквозь решётку пегов и складываются в отсеки. Нигде на доске нет подбрасывания монеты: каждый шар - сфера под действием тяжести, отскакивающая от круглых пегов с реституцией и трением, и колокол - это то, что дают такие столкновения. Доска - настоящая доска: щель глубиной в несколько шагов решётки между двумя стёклами, так что физика внутри честно трёхмерна, а статистика живёт вдоль x, где и гистограмма. Ряды решётки смещены на полшага: на квадратной сетке шары падают по коридорам между пегами и прилетают неотклонёнными. Наклоните доску, чтобы сместить результат: среднее сдвигается потому, что у тяжести появляется горизонтальная составляющая, а не потому, что подкрутили параметр.

Магнитные поля, вычисленные прямо по закону Био-Савара: окружности обнимают прямой провод, виток образует маленький диполь, соленоид запирает внутри себя почти однородное поле, а катушки Гельмгольца раздвинуты ровно так, чтобы выровнять поле между ними. Облетайте вокруг, чтобы увидеть трёхмерную структуру линий каждого.

Обучение нейросети И ЕСТЬ физика: потери - потенциальная энергия над пространством весов, а обучение - частица, катящаяся вниз. Трёхмерная поверхность - тот самый ландшафт, срез по двум направлениям сквозь 1194 измерения, перерисовываемый вокруг сети по мере её движения; светящийся шарик - сама сеть, а золотой след - только что пройденный спуск. Слайдеры - это механика: скорость обучения - шаг, momentum - инерция, проскакивающая овраги, а температура превращает спуск в динамику Ланжевена - нагрей, и шарик вечно дребезжит над минимумом, в точности как тепловая частица в яме. А панель из кубиков показывает цифру, которую сеть читает прямо сейчас.

Настоящая оптика, отрисованная трассировкой самого света: каждый кадр GPU пускает миллионы лучей сквозь призмы, линзы и стеклянные сферы, длина волны за длиной волны, поэтому радуги, каустики и полное внутреннее отражение возникают потому, что их требует физика. Картинка уточняется по мере накопления сэмплов; двигайте солнце и поднимайте дисперсию.

Нажмите на малый поршень - большой поднимет автомобиль. Давление одинаково во всей жидкости, поэтому F₂/F₁ = A₂/A₁ - но малый поршень обязан пройти во столько же раз больший путь, и работа с обеих сторон совпадает до последней цифры. Пресс - это рычаг, а не источник. Рядом четыре сосуда совершенно разной формы и объёма приходят ровно к одному уровню, потому что течение гонит давление, а давление зависит от глубины. U-образная трубка с двумя жидкостями НЕ выравнивается: она уравновешивается при ρ₁h₁ = ρ₂h₂ - так одну плотность и измеряют через другую. А дно сосуда не чувствует формы над собой: расширяющаяся банка с шестью литрами давит на своё дно ровно так же, как узкая с одним литром, если глубина та же. Разницу несут стенки, и в панели напечатаны оба числа, чтобы этот разрыв было видно, а не заявлено. А шар Паскаля делает сам закон видимым: надавите на плунжер - вода бьёт из всех отверстий, вверх, вбок и вниз, почти с одной скоростью, потому что добавленное давление приходит к каждому отверстию неослабленным. Оставшаяся разница - это ρgh тяжести, и с ростом давления она исчезает.

Ряд маятников с длинами, подобранными так, что i-й делает ровно K+i качаний за цикл: отпущенные вместе, они плетут бегущие волны, гребёнки и спирали, рассыпаются в хаос и в момент t = T снова собираются в одну линию. Каждый маятник - ПОЛНЫЙ нелинейный: поднимите амплитуду, и часовой механизм честно расстроится. График пишет хореографию одним числом - фазовой когерентностью r.

Сосчитайте нити, тянущие груз вверх, - это и есть выигрыш в силе, а не число из таблицы. Поднимите один и тот же вес через неподвижный блок или через шестикратный полиспаст: затраченная работа одинакова, полиспаст лишь размазывает её по шести метрам троса. Рядом со сборкой поднимаются две метки - груз и выбранный трос, - и расходятся ровно на величину выигрыша: сила покупается расстоянием и никогда энергией. Добавьте трение, и затраченная работа вырастет, а полезная не сдвинется: КПД умеет только отнимать.

Поезд Эйнштейна, поставленный по-настоящему: молнии бьют в оба конца идущего поезда, световые фронты растут кругами со скоростью c, и наблюдатель на перроне M ловит обе вспышки одновременно, а M′ в центре поезда встречает переднюю вспышку раньше. Поставьте галочку «ехать в поезде» — и ТЕ ЖЕ два удара нарисованы в кадре поезда: вагоны покоятся во всю длину, перрон утекает назад сжатым, удары больше не одновременны — а фронты по-прежнему круги со скоростью c, в чём и весь постулат. Потяните скорость системы отсчёта - и сетка Минковского скашивается вживую: мировые линии поезда наклоняются, а две молнии - одновременные на перроне - расходятся в системе поезда ровно на v·L₀. На стенде часов покоящиеся и летящие световые часы гоняют фотоны между зеркалами; путешественник рисует заметно более длинный зигзаг, и его счётчик отстаёт ровно в γ раз. Потом пустите мюонный дождь: при 0.995c падение с 15 км переживает примерно каждый десятый - точно по exp(−h/γvτ) - тогда как жизнь без замедления времени пропустила бы одного из десяти миллиардов. Поставьте галочку - и полетите вместе с ними: тогда сжимается гора.

Доступно на Steam: https://store.steampowered.com/app/4861360/Makarov_Physics_S...