// phys9_ch4_widgets.js — виджеты для Физики 9, Глава 4 (§31-§36): импульс, энергия, колебания.
(function(){
'use strict';
const C = () => window.PHYS9_COLORS || {};
const PI = Math.PI;
function dndPool(secId, items, cats){
let p='';
items.forEach(it=>{ p += '
'+it.html+'
'; });
p += '
';
cats.forEach(c=>{ p += '
'; });
return p + '
'
+'$m$, кг: 2 '
+'$v$, м/с: 10 '
+'
'
+''
+'$p = mv$ = 20 кг·м/с '
+'Аналог: футбольный мяч после удара '
+'
';
if(appendTo('p31', wgWrapper('p31-extra', 'CALC', 'Импульс тела', '$\\vec p = m \\vec v$ — векторная величина. Направление = направление скорости.', body))){
const upd = ()=>{
const m = +document.getElementById('p31w-m-r').value;
const v = +document.getElementById('p31w-v-r').value;
document.getElementById('p31w-m').textContent = m;
document.getElementById('p31w-v').textContent = v;
const p = m*v;
document.getElementById('p31w-p').textContent = p.toFixed(1);
let cmp = '';
const ap = Math.abs(p);
if(ap < 0.5) cmp = 'медленный пешеход с ребёнком';
else if(ap < 5) cmp = 'идущий человек';
else if(ap < 30) cmp = 'футбольный мяч';
else if(ap < 300) cmp = 'велосипедист';
else if(ap < 5000) cmp = 'автомобиль';
else cmp = 'грузовик / поезд';
document.getElementById('p31w-cmp').textContent = cmp;
};
document.getElementById('p31w-m-r').addEventListener('input', upd);
document.getElementById('p31w-v-r').addEventListener('input', upd);
upd();
}
}
/* ====== §32 — ЗСИ: упругий и неупругий удар ====== */
function add_p32(){
const body = ''
+'$m_1$, кг: 2 '
+'$v_1$, м/с: 5 '
+'$m_2$, кг: 3 '
+'$v_2$, м/с: -2 '
+'Тип: неупругий (слиплись) упругий '
+'
'
+''
+'$p_{до} = m_1 v_1 + m_2 v_2$ = 4 кг·м/с '
+'$v_1\'$ = 0.8 м/с, $v_2\'$ = 0.8 м/с '
+'$p_{после}$ = 4 кг·м/с (сохраняется ✓) '
+'
';
if(appendTo('p32', wgWrapper('p32-extra', 'CALC', 'Закон сохранения импульса', 'В замкнутой системе $\\Sigma p =$ const. При неупругом ударе тела движутся одной скоростью.', body))){
const upd = ()=>{
const m1 = +document.getElementById('p32w-m1-r').value;
const v1 = +document.getElementById('p32w-v1-r').value;
const m2 = +document.getElementById('p32w-m2-r').value;
const v2 = +document.getElementById('p32w-v2-r').value;
const tp = document.getElementById('p32w-type').value;
document.getElementById('p32w-m1').textContent = m1;
document.getElementById('p32w-v1').textContent = v1;
document.getElementById('p32w-m2').textContent = m2;
document.getElementById('p32w-v2').textContent = v2;
const pdo = m1*v1 + m2*v2;
let v1p, v2p;
if(tp === 'abs'){ v1p = pdo/(m1+m2); v2p = v1p; }
else { v1p = ((m1-m2)*v1 + 2*m2*v2)/(m1+m2); v2p = ((m2-m1)*v2 + 2*m1*v1)/(m1+m2); }
document.getElementById('p32w-pdo').textContent = pdo.toFixed(2);
document.getElementById('p32w-v1p').textContent = v1p.toFixed(2);
document.getElementById('p32w-v2p').textContent = v2p.toFixed(2);
document.getElementById('p32w-ppos').textContent = (m1*v1p + m2*v2p).toFixed(2);
};
['p32w-m1-r','p32w-v1-r','p32w-m2-r','p32w-v2-r','p32w-type'].forEach(id=>document.getElementById(id).addEventListener('input', upd));
document.getElementById('p32w-type').addEventListener('change', upd);
upd();
}
}
/* ====== §33 — Работа: знак ====== */
function add_p33(){
const items = [
{id:'i1', cat:'pos', html:'тянем сани горизонтально по снегу'},
{id:'i2', cat:'pos', html:'поднимаем груз вверх (рукой)'},
{id:'i3', cat:'pos', html:'двигатель толкает машину'},
{id:'i4', cat:'neg', html:'сила трения тормозит брусок'},
{id:'i5', cat:'neg', html:'сила тяжести при подъёме вверх'},
{id:'i6', cat:'neg', html:'тормоза автомобиля'},
{id:'i7', cat:'zer', html:'несём чемодан по горизонтали (вес ⊥ путь)'},
{id:'i8', cat:'zer', html:'тело неподвижно (s=0)'},
{id:'i9', cat:'zer', html:'сила перпендикулярна скорости (по окружности)'}
];
const body = dndPool('p33ex', items, [
{cat:'pos', label:'$A > 0$'},
{cat:'zer', label:'$A = 0$'},
{cat:'neg', label:'$A < 0$'}
]) + 'Проверить
';
if(appendTo('p33', wgWrapper('p33-extra', 'DnD', 'Знак работы $A = Fs\\cos\\alpha$', 'Сила вдоль движения → $A > 0$; против → $A < 0$; перпендикулярно → $A = 0$.', body))){
wireDnd('p33-extra', items);
}
}
/* ====== §34 — Энергия Ek, Ep ====== */
function add_p34(){
const body = ''
+'$m$, кг: 2 '
+'$v$, м/с: 10 '
+'$h$, м: 5 '
+'
'
+''
+'$E_k = mv^2/2$ = 100 Дж '
+'$E_p = mgh$ = 98 Дж '
+'$E = E_k + E_p$ = 198 Дж '
+'
';
if(appendTo('p34', wgWrapper('p34-extra', 'CALC', 'Кинетическая и потенциальная энергия', 'Ek зависит от $v$, Ep — от $h$. Их сумма — полная механическая энергия.', body))){
const upd = ()=>{
const m = +document.getElementById('p34w-m-r').value;
const v = +document.getElementById('p34w-v-r').value;
const h = +document.getElementById('p34w-h-r').value;
document.getElementById('p34w-m').textContent = m;
document.getElementById('p34w-v').textContent = v;
document.getElementById('p34w-h').textContent = h.toFixed(1);
const Ek = m*v*v/2;
const Ep = m*9.8*h;
document.getElementById('p34w-Ek').textContent = Ek.toFixed(0);
document.getElementById('p34w-Ep').textContent = Ep.toFixed(0);
document.getElementById('p34w-E').textContent = (Ek+Ep).toFixed(0);
};
['p34w-m-r','p34w-v-r','p34w-h-r'].forEach(id=>document.getElementById(id).addEventListener('input', upd));
upd();
}
}
/* ====== §35 — ЗСМЭ: v внизу горки ====== */
function add_p35(){
const body = ''
+'$m$, кг: 1 '
+'$h_{старт}$, м: 5 '
+'$h_{в точке}$, м: 0 '
+'
'
+''
+'$E_0 = mgh_0$ = 49 Дж '
+'$E_{p}^{тек} = mgh$ = 0 Дж '
+'$E_k = E_0 - E_p$ = 49 Дж '
+'$v = \\sqrt{2E_k/m}$ = 9.9 м/с '
+'
';
if(appendTo('p35', wgWrapper('p35-extra', 'CALC', 'Закон сохранения энергии', 'В отсутствие трения: $E_p^{старт} = E_p + E_k$. Найди $v$ в любой точке.', body))){
const upd = ()=>{
const m = +document.getElementById('p35w-m-r').value;
const h0 = +document.getElementById('p35w-h0-r').value;
const h = +document.getElementById('p35w-h-r').value;
document.getElementById('p35w-m').textContent = m;
document.getElementById('p35w-h0').textContent = h0.toFixed(1);
document.getElementById('p35w-h').textContent = h.toFixed(1);
const E0 = m*9.8*h0;
const Ep = m*9.8*Math.min(h, h0);
const Ek = Math.max(0, E0 - Ep);
const v = Math.sqrt(2*Ek/m);
document.getElementById('p35w-E0').textContent = E0.toFixed(1);
document.getElementById('p35w-Ep').textContent = Ep.toFixed(1);
document.getElementById('p35w-Ek').textContent = Ek.toFixed(1);
document.getElementById('p35w-v').textContent = v.toFixed(2);
};
['p35w-m-r','p35w-h0-r','p35w-h-r'].forEach(id=>document.getElementById(id).addEventListener('input', upd));
upd();
}
}
/* ====== §36 — Период маятника ====== */
function add_p36(){
const body = ''
+'Тип: математический пружинный '
+'Длина $l$ (мат.) / $m$ (пруж.): 1 '
+'$g$ (мат.) / $k$ (пруж.): 9.8 '
+'
'
+''
+'Формула: $T = 2\\pi\\sqrt{l/g}$ '
+'$T$ = 2.01 с '
+'$\\nu = 1/T$ = 0.50 Гц '
+'
';
if(appendTo('p36', wgWrapper('p36-extra', 'CALC', 'Период колебаний', 'Математический: $T = 2\\pi\\sqrt{l/g}$. Пружинный: $T = 2\\pi\\sqrt{m/k}$.', body))){
const upd = ()=>{
const tp = document.getElementById('p36w-t').value;
const x = +document.getElementById('p36w-x-r').value;
const y = +document.getElementById('p36w-y-r').value;
document.getElementById('p36w-x').textContent = x.toFixed(2);
document.getElementById('p36w-y').textContent = y.toFixed(1);
let T;
if(tp === 'math'){
T = 2*PI*Math.sqrt(x/y);
document.getElementById('p36w-formula').textContent = 'T = 2π√(l/g)';
} else {
T = 2*PI*Math.sqrt(x/y);
document.getElementById('p36w-formula').textContent = 'T = 2π√(m/k)';
}
document.getElementById('p36w-T').textContent = T.toFixed(2);
document.getElementById('p36w-nu').textContent = (1/T).toFixed(2);
};
document.getElementById('p36w-t').addEventListener('change', upd);
document.getElementById('p36w-x-r').addEventListener('input', upd);
document.getElementById('p36w-y-r').addEventListener('input', upd);
upd();
}
}
window.PHYS9_CH4_WIDGETS = { p31:add_p31, p32:add_p32, p33:add_p33, p34:add_p34, p35:add_p35, p36:add_p36 };
})();