Fysiikan simulaatioita Javalla

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa tietokoneella toimivia fysiikan simulaatioita opetuskäyttöön. Tavoitteena oli suunnitella simulaatioista mahdollisimman helppokäyttöisiä ja simulaatioiden tulisi olla myös helposti saatavilla. Toinen tärkeä tavoite oli luoda edellytykset uusien simulaatioiden helpolle luomiselle. Simulaatiot toteutettiin internetselaimessa toimivina Java-appletteina. Appleteille luotiin alusta, jonka päällä simulaatiot ajetaan. Simulaatiota toteutettiin kolme kappaletta: vino heittoliike, siniaaltojen summa ja liike koordinaatistossa. Simulaatioiden toiminta kuvataan opinnäytetyön raportissa. Raporttiin on liitetty myös ohjeet uuden simulaation luomisen sekä luotujen luokkien käyttöohjeet. Simulaatiot toteutettiin Javalla sen web-ohjelmointimahdollisuuden vuoksi. Muita tärkeitä valintakriteereitä olivat Javan ympäristöriippumattomuus, oliopohjaisuus ja valmiit piirtorutiinit. Javalle löytyy ilmaisia kehitysympäristöjä, joista käyttöön valittiin Sun Microsystemsin ylläpitämä avoimeen lähdekoodiin perustuva NetBeans.

The purpose of this Bachelor's thesis was to design and implement computer simulations for the teaching purposes of physics. The aim was to design simulations, which are easy to use and acces. Another important aim was to create conditions for easy creating of new simulations. The simulations were implemented as Java applets, which operate with a Web browser. The platform for the simulations was created during the implementation. Three simulations were implemented: diagonal throw motion, the sum of sine curves and motion in a coordinate grid. The functionality of the simulations is described in the thesis. Instructions for creating new simulations and using the created classes are included in the appendix of the report. The simulations were implemented with the Java programming language, because Java supports Web programming. Other important reasons for using Java for this project were cross-platform programming, supports for object-oriented programming, and a good set of drawing routines. There are several free development environments for Java. One of them is Netbeans, which is developed by Sun Microsystems and the program used in this project.