物理学
熱・統計力学
シミュレーション仮想サーモカメラ：熱平衡・比熱・状態変化
仮想サーモカメラで、伝導・対流・放射、熱平衡、比熱と熱膨張、氷の加熱曲線と水の冷却曲線を観察する。同じ計算から出たサーモ・ふつうのカメラ・粒子の表示を切りかえて予想を確かめ、時間–温度のグラフで結果を読む。
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シミュレーション気体分子の運動と圧力: ボイルの法則・シャルルの法則
箱の中の200個の粒子が壁に当たる衝撃から圧力を測り、ピストンで体積を、水浴で温度(0~100 °C)を変えながら測定点を記録して圧力–体積、体積–温度グラフを作る。測定点ごとに壁に当たる回数と1回の強さも記録し、粒子のモデルで説明する。
制作ツール Web VPython
シミュレーション更新10/31わたしたちの町の電力運用
原子力・石炭火力・水力・太陽光・風力の発電所がある3Dの町で、1日のあいだ発電所の出力と送電電圧を決めて停電させずに電気を送る。火力発電所の断面でエネルギーの変換と効率を、送電線で I = P/V と損失 I²R を、変圧器で巻き数の比と交流が必要なわけを確かめる。
制作ツール three.js
ゲーム永久機関の特許審査官：止まらない機械を審査せよ
発明審査局の新人審査官になり、あふれる車輪、水が回る粉ひき小屋、磁石の坂、海の熱で進む船、水飲み鳥、自分で充電する電気自動車を試験台で動かし、エネルギーの帳簿を合わせてから根拠カードとはんこで判定する20〜25分の物語ゲームです。
制作ツール RPG Maker MZ
シミュレーションピストン熱機関
ガラスのシリンダーの気体を温め・冷やし・おもりをのせて、定積・定圧・等温・断熱変化で Q = ΔU + W を確かめ、サイクルを閉じておもりを持ち上げるエンジンやカム車のエンジンを設計して熱効率の限界を探る。エネルギーの粒と気体の拡散で、不可逆変化をエントロピー（場合の数）で説明する。
制作ツール three.js
シミュレーション新作10/29分子ピストン
シリンダーの中の分子1つ1つを見て、圧力は分子が壁をたたく力、温度は分子の平均の運動エネルギーであることを確かめる。近づくピストンにはね返った分子が速くなる断熱圧縮、加熱板から運動エネルギーを得る熱、ピストンを押してする仕事を衝突ごとに数えて Q = ΔU + W を見て、仕切りを外した自由膨張で、もどれない変化を場合の数で説明する。
制作ツール three.js
シミュレーション新作10/29P–V 道さがし
P–V グラフに状態を点で打ち、等温線で温度を読んだあと、定積・定圧・等温・断熱のかけらをドラッグでつないで Q、ΔU、W を表と面積で確かめる。同じ2つの状態をいろいろな道で結んで仕事と熱が道によって変わることを見て、サイクルを閉じて熱機関と冷蔵庫の向きを見分け、計算ラボで自分で計算する。
制作ツール HTML · JavaScript
シミュレーション衝突ボックス
3Dの箱の中の粒子で有効衝突と活性化エネルギーを見て、温度・濃度・触媒を変えると分子の運動エネルギー分布曲線と反応速度のグラフがいっしょに変わることを確かめる。はじめの濃度を変えた実験データから反応速度式を求め、一次反応のグラフから半減期を読む。
制作ツール three.js