// phys9_ch1_widgets.js — дополнительные виджеты для Физики 9, Глава 1 (§1-§14).
// Калькуляторы, DnD-сортировки, SVG-визуализации, дополняющие legacy-контент.
// Экспорт: window.PHYS9_CH1_WIDGETS = { p1: fn, p2: fn, ... }.
(function(){
'use strict';
const C = () => window.PHYS9_COLORS || {};
const PI = Math.PI;
/* === Общие хелперы === */
function svg(content, vbW, vbH){
return '';
}
function arrow(x1, y1, x2, y2, color, w){
const dx = x2-x1, dy = y2-y1, len = Math.hypot(dx,dy);
if(len < 1e-6) return '';
const ux = dx/len, uy = dy/len, h = 10, hw = 6;
const bx = x2 - ux*h, by = y2 - uy*h;
const lx = bx - uy*hw, ly = by + ux*hw;
const rx = bx + uy*hw, ry = by - ux*hw;
return ''
+ '';
}
function dndPool(secId, items, cats){
let pool = '
';
items.forEach(it=>{
pool += '
'+it.html+'
';
});
pool += '
';
let boxes = '';
cats.forEach(c=>{
boxes += '
';
});
boxes += '
';
return pool + boxes;
}
function wireDnd(scopeId, items, onCheck){
const scope = document.querySelector('#'+scopeId);
if(!scope) return;
scope.querySelectorAll('.dnd-chip').forEach(chip=>{
chip.addEventListener('dragstart', e=>{ e.dataTransfer.setData('text/plain', chip.dataset.id); chip.style.opacity='0.5'; });
chip.addEventListener('dragend', e=>{ chip.style.opacity='1'; });
});
scope.querySelectorAll('.drop-box').forEach(box=>{
box.addEventListener('dragover', e=>{ e.preventDefault(); box.style.borderColor=C().force||'#10b981'; });
box.addEventListener('dragleave', e=>{ box.style.borderColor=''; });
box.addEventListener('drop', e=>{
e.preventDefault(); box.style.borderColor='';
const id = e.dataTransfer.getData('text/plain');
const chip = scope.querySelector('.dnd-chip[data-id="'+id+'"]');
if(chip) box.querySelector('.drop-items').appendChild(chip);
});
});
const checkBtn = scope.querySelector('.dnd-check');
if(checkBtn) checkBtn.addEventListener('click', ()=>{
let wrong = 0, total = items.length;
scope.querySelectorAll('.drop-box').forEach(box=>{
const cat = box.dataset.cat;
box.querySelectorAll('.dnd-chip').forEach(chip=>{
if(chip.dataset.cat !== cat) wrong++;
});
});
/* посчитать placed */
let placed = 0; scope.querySelectorAll('.drop-box .dnd-chip').forEach(()=>placed++);
const fb = scope.querySelector('.dnd-fb');
if(placed < total){ fb.className='feedback fail'; fb.innerHTML='Распредели все чипы — осталось '+(total-placed)+'.'; return; }
if(wrong===0){ fb.className='feedback ok'; fb.innerHTML='✓ Идеально! Правильное распределение.'; if(onCheck) onCheck(true); }
else { fb.className='feedback fail'; fb.innerHTML='✗ Ошибок: '+wrong+'. Перетащи неверные чипы в другие зоны.'; if(onCheck) onCheck(false); }
});
}
function wgWrapper(secId, badge, title, help, body){
return ''
+''
+'
'+help+'
'
+ body
+'
';
}
function appendTo(secId, html){
const box = document.getElementById(secId + '-body');
if(!box) return false;
if(box.querySelector('.wg-phys9-extra-'+secId)) return false; /* idempotent */
const div = document.createElement('div');
div.className = 'wg-phys9-extra-'+secId;
div.innerHTML = html;
box.appendChild(div);
try { if(window.renderMathInElement) window.renderMathInElement(box, { delimiters: [{left:'$$',right:'$$',display:true},{left:'$',right:'$',display:false}], throwOnError:false }); } catch(e){}
return true;
}
/* ====== §1 — Точка / не точка ====== */
function add_p1(){
const items = [
{id:'i1', cat:'pt', html:'Самолёт в перелёте Москва-Сочи'},
{id:'i2', cat:'pt', html:'Земля вокруг Солнца'},
{id:'i3', cat:'pt', html:'Молекула газа'},
{id:'i4', cat:'pt', html:'Корабль в океане'},
{id:'i5', cat:'no', html:'Самолёт на посадке'},
{id:'i6', cat:'no', html:'Земля при вращении вокруг оси'},
{id:'i7', cat:'no', html:'Колесо поезда'},
{id:'i8', cat:'no', html:'Человек при беге'}
];
const body = dndPool('p1ex', items, [
{cat:'pt', label:'Можно как точку'},
{cat:'no', label:'Нельзя как точку'}
]) + ''
+ '';
if(appendTo('p1', wgWrapper('p1-extra', 'DnD', 'Точка или нет?', 'Подсказка: тело можно считать точкой, если его размеры много меньше, чем изучаемое расстояние.', body))){
wireDnd('p1-extra', items);
}
}
/* ====== §2 — Относительность скорости ====== */
function add_p2(){
/* Калькулятор скорости относительно берега */
const body = ''
+''
+''
+''
+'
'
+'Скорость отн. берега: 7 м/с
';
if(appendTo('p2', wgWrapper('p2-extra', 'CALC', 'Относительная скорость', 'По течению скорости складываются, против — вычитаются.', body))){
const upd = ()=>{
const vk = +document.getElementById('p2w-vk-r').value;
const vr = +document.getElementById('p2w-vr-r').value;
const dir = +document.getElementById('p2w-dir').value;
document.getElementById('p2w-vk').textContent = vk;
document.getElementById('p2w-vr').textContent = vr;
document.getElementById('p2w-res').textContent = (vk + dir*vr).toFixed(1);
};
document.getElementById('p2w-vk-r').addEventListener('input', upd);
document.getElementById('p2w-vr-r').addEventListener('input', upd);
document.getElementById('p2w-dir').addEventListener('change', upd);
upd();
}
}
/* ====== §3 — Вектор / скаляр ====== */
function add_p3(){
const items = [
{id:'i1', cat:'v', html:'скорость $\\vec v$'},
{id:'i2', cat:'v', html:'сила $\\vec F$'},
{id:'i3', cat:'v', html:'перемещение $\\Delta\\vec r$'},
{id:'i4', cat:'v', html:'ускорение $\\vec a$'},
{id:'i5', cat:'s', html:'масса $m$'},
{id:'i6', cat:'s', html:'время $t$'},
{id:'i7', cat:'s', html:'длина $L$'},
{id:'i8', cat:'s', html:'температура $T$'}
];
const body = dndPool('p3ex', items, [
{cat:'v', label:'Вектор'},
{cat:'s', label:'Скаляр'}
]) + ''
+ '';
if(appendTo('p3', wgWrapper('p3-extra', 'DnD', 'Вектор или скаляр?', 'Векторная величина имеет направление, скалярная — только число.', body))){
wireDnd('p3-extra', items);
}
}
/* ====== §4 — Знак проекции вектора ====== */
function add_p4(){
/* Калькулятор: дан a и угол → проекции */
const body = ''
+''
+''
+'
'
+''
+'$a_x$ = 8.0$a_y$ = 6.0$|a| = \\sqrt{a_x^2+a_y^2}$ = 10
';
if(appendTo('p4', wgWrapper('p4-extra', 'CALC', 'Проекции вектора', 'Меняй модуль и угол — проекции рассчитываются по $a_x = a\\cos\\alpha$, $a_y = a\\sin\\alpha$.', body))){
const cx = 180, cy = 120, R = 60;
const upd = ()=>{
const a = +document.getElementById('p4w-a-r').value;
const an = +document.getElementById('p4w-an-r').value;
document.getElementById('p4w-av').textContent = a;
document.getElementById('p4w-an').textContent = an;
const ax = a * Math.cos(an*PI/180);
const ay = -a * Math.sin(an*PI/180); /* SVG y вниз */
document.getElementById('p4w-ax').textContent = ax.toFixed(1);
document.getElementById('p4w-ay').textContent = (-ay).toFixed(1);
document.getElementById('p4w-mod').textContent = a;
let s = '';
/* оси */
const col = C();
s += '';
s += '';
s += 'x';
s += 'y';
/* окружность r=60 */
s += '';
/* вектор */
const tipX = cx + R * (ax/a);
const tipY = cy + R * (ay/a);
s += arrow(cx, cy, tipX, tipY, col.acceleration||'#ea580c', 3);
/* проекции */
s += '';
s += '';
s += '$a_x$='+ax.toFixed(1)+'';
s += '$a_y$='+(-ay).toFixed(1)+'';
document.getElementById('p4w-svg').innerHTML = s;
try { if(window.renderMathInElement) window.renderMathInElement(document.getElementById('p4-extra').parentNode, { delimiters: [{left:'$$',right:'$$',display:true},{left:'$',right:'$',display:false}], throwOnError:false }); } catch(e){}
};
document.getElementById('p4w-a-r').addEventListener('input', upd);
document.getElementById('p4w-an-r').addEventListener('input', upd);
upd();
}
}
/* ====== §5 — Путь vs перемещение ====== */
function add_p5(){
/* Сравнение для типичных траекторий */
const items = [
{id:'i1', cat:'eq', html:'Поезд 100 км по прямой'},
{id:'i2', cat:'eq', html:'Луч света 1 м'},
{id:'i3', cat:'gt', html:'Бегун: круг по стадиону'},
{id:'i4', cat:'gt', html:'Авто туда и обратно (50 км в каждую сторону)'},
{id:'i5', cat:'gt', html:'Шарик по дуге радиуса 5 м'},
{id:'i6', cat:'gt', html:'Спутник 1 оборот по орбите'}
];
const body = dndPool('p5ex', items, [
{cat:'eq', label:'$s = |\\Delta\\vec r|$'},
{cat:'gt', label:'$s > |\\Delta\\vec r|$'}
]) + ''
+ '';
if(appendTo('p5', wgWrapper('p5-extra', 'DnD', 'Когда $s = |\\Delta\\vec r|$?', 'Только при прямолинейном движении в одном направлении.', body))){
wireDnd('p5-extra', items);
}
}
/* ====== §6 — Калькулятор v = s/t + перевод ед. ====== */
function add_p6(){
const body = ''
+''
+''
+'
'
+''
+'$v$ = $s/t$ = 10.0 м/с'
+'= 36.0 км/ч'
+'Аналог: скорость автомобиля в городе'
+'
';
if(appendTo('p6', wgWrapper('p6-extra', 'CALC', 'Калькулятор $v = s/t$', 'Меняй путь и время — получи скорость и сравни с привычными объектами.', body))){
const upd = ()=>{
const s = +document.getElementById('p6w-s-r').value;
const t = +document.getElementById('p6w-t-r').value;
document.getElementById('p6w-s').textContent = s;
document.getElementById('p6w-t').textContent = t;
const v = s/t;
document.getElementById('p6w-v').textContent = v.toFixed(2);
document.getElementById('p6w-kmh').textContent = (v*3.6).toFixed(1);
let cmp;
if(v < 2) cmp = 'медленный пешеход';
else if(v < 5) cmp = 'быстрый шаг';
else if(v < 15) cmp = 'велосипедист';
else if(v < 30) cmp = 'городской автомобиль';
else if(v < 100) cmp = 'автомобиль на трассе';
else if(v < 350) cmp = 'самолёт';
else cmp = 'сверхзвук';
document.getElementById('p6w-cmp').textContent = cmp;
};
document.getElementById('p6w-s-r').addEventListener('input', upd);
document.getElementById('p6w-t-r').addEventListener('input', upd);
upd();
}
}
/* ====== §7 — Средняя скорость, ловушки ====== */
function add_p7(){
/* Калькулятор: 2 участка с разной v и t. */
const body = ''
+''
+''
+''
+''
+'
'
+''
+'$\\langle v\\rangle = (v_1 t_1 + v_2 t_2)/(t_1+t_2)$ = 13.3 м/с'
+'Ловушка: $(v_1+v_2)/2$ = 15.0 м/с — НЕВЕРНО'
+'
';
if(appendTo('p7', wgWrapper('p7-extra', 'CALC', 'Средняя скорость', 'Меняй $v$ и $t$ на двух участках. Сравни средневзвешенное и арифметическое.', body))){
const upd = ()=>{
const v1 = +document.getElementById('p7w-v1-r').value;
const t1 = +document.getElementById('p7w-t1-r').value;
const v2 = +document.getElementById('p7w-v2-r').value;
const t2 = +document.getElementById('p7w-t2-r').value;
document.getElementById('p7w-v1').textContent = v1;
document.getElementById('p7w-t1').textContent = t1;
document.getElementById('p7w-v2').textContent = v2;
document.getElementById('p7w-t2').textContent = t2;
const vavg = (v1*t1 + v2*t2)/(t1+t2);
const arith = (v1+v2)/2;
document.getElementById('p7w-vavg').textContent = vavg.toFixed(2);
document.getElementById('p7w-trap').textContent = arith.toFixed(2);
document.getElementById('p7w-trap-lbl').textContent = Math.abs(vavg-arith) < 0.01 ? 'СОВПАЛО (t₁=t₂)' : 'НЕВЕРНО';
document.getElementById('p7w-trap-lbl').style.color = Math.abs(vavg-arith) < 0.01 ? 'var(--ok,#10b981)' : 'var(--fail,#dc2626)';
};
['p7w-v1-r','p7w-t1-r','p7w-v2-r','p7w-t2-r'].forEach(id => document.getElementById(id).addEventListener('input', upd));
upd();
}
}
/* ====== §8 — Графики при равном. движении (4 ситуации) ====== */
function add_p8(){
const items = [
{id:'i1', cat:'stay', html:'$x = 5$ м (горизонталь)'},
{id:'i2', cat:'go+', html:'$x = 2 + 3t$'},
{id:'i3', cat:'go-', html:'$x = 20 - 5t$'},
{id:'i4', cat:'go+', html:'$x = 4t$ (стартовала из 0)'},
{id:'i5', cat:'stay', html:'$x = -3$ (стоит слева)'},
{id:'i6', cat:'go-', html:'$x = -2t + 10$'}
];
const body = dndPool('p8ex', items, [
{cat:'stay', label:'Стоит на месте'},
{cat:'go+', label:'Движется в + направл.'},
{cat:'go-', label:'Движется в − направл.'}
]) + ''
+ '';
if(appendTo('p8', wgWrapper('p8-extra', 'DnD', 'Что делает тело?', 'По уравнению $x(t) = x_0 + v_x t$ определи характер движения.', body))){
wireDnd('p8-extra', items);
}
}
/* ====== §9 — Встреча двух тел ====== */
function add_p9(){
const body = ''
+''
+''
+''
+''
+'
'
+''
+'Время встречи: $t_{в} = (x_{02}-x_{01})/(v_1-v_2)$ = 6.7 с'
+'Точка встречи: $x_в = x_{01} + v_1 t_в$ = 66.7 м'
+'
';
if(appendTo('p9', wgWrapper('p9-extra', 'CALC', 'Встреча двух тел', 'Меняй параметры — рассчитай время и место встречи.', body))){
const upd = ()=>{
const x1 = +document.getElementById('p9w-x1-r').value;
const v1 = +document.getElementById('p9w-v1-r').value;
const x2 = +document.getElementById('p9w-x2-r').value;
const v2 = +document.getElementById('p9w-v2-r').value;
document.getElementById('p9w-x1').textContent = x1;
document.getElementById('p9w-v1').textContent = v1;
document.getElementById('p9w-x2').textContent = x2;
document.getElementById('p9w-v2').textContent = v2;
const dv = v1 - v2;
if(Math.abs(dv) < 1e-6){
document.getElementById('p9w-t').textContent = 'нет встречи';
document.getElementById('p9w-x').textContent = '—';
} else {
const t = (x2 - x1)/dv;
const x = x1 + v1 * t;
document.getElementById('p9w-t').textContent = t.toFixed(2);
document.getElementById('p9w-x').textContent = x.toFixed(2);
}
};
['p9w-x1-r','p9w-v1-r','p9w-x2-r','p9w-v2-r'].forEach(id => document.getElementById(id).addEventListener('input', upd));
upd();
}
}
/* ====== §10 — Мгновенная скорость, направление ====== */
function add_p10(){
const items = [
{id:'i1', cat:'fwd', html:'$x$ растёт со временем'},
{id:'i2', cat:'fwd', html:'график идёт круто вверх'},
{id:'i3', cat:'back',html:'$x$ убывает'},
{id:'i4', cat:'back',html:'график идёт вниз'},
{id:'i5', cat:'zero',html:'горизонтальная касательная'},
{id:'i6', cat:'zero',html:'максимум или минимум на графике $x(t)$'}
];
const body = dndPool('p10ex', items, [
{cat:'fwd', label:'$v > 0$'},
{cat:'zero',label:'$v = 0$'},
{cat:'back',label:'$v < 0$'}
]) + ''
+ '';
if(appendTo('p10', wgWrapper('p10-extra', 'DnD', 'Направление $v$', 'Мгновенная скорость = тангенс угла наклона касательной к $x(t)$.', body))){
wireDnd('p10-extra', items);
}
}
/* ====== §11 — Ускорение или торможение ====== */
function add_p11(){
const body = ''
+''
+''
+''
+'
'
+''
+'$v = v_0 + at$ = 11 м/с'
+'Режим: УСКОРЕНИЕ'
+'
';
if(appendTo('p11', wgWrapper('p11-extra', 'CALC', 'Ускорение или торможение?', 'Если $\\vec a$ и $\\vec v$ сонаправлены — ускорение. Если противоположны — торможение.', body))){
const upd = ()=>{
const v0 = +document.getElementById('p11w-v0-r').value;
const a = +document.getElementById('p11w-a-r').value;
const t = +document.getElementById('p11w-t-r').value;
document.getElementById('p11w-v0').textContent = v0;
document.getElementById('p11w-a').textContent = a;
document.getElementById('p11w-t').textContent = t;
const v = v0 + a*t;
document.getElementById('p11w-v').textContent = v.toFixed(2);
const mode = document.getElementById('p11w-mode');
if(Math.abs(a) < 0.05){ mode.textContent = 'РАВНОМЕРНОЕ'; mode.style.color = 'var(--muted)'; }
else if(v0*a > 0 || (v0 === 0 && Math.abs(a) > 0.05)){ mode.textContent = 'УСКОРЕНИЕ'; mode.style.color = 'var(--ok,#10b981)'; }
else if(Math.sign(v) !== Math.sign(v0) && v0 !== 0){ mode.textContent = 'ТОРМОЖЕНИЕ → РАЗГОН В ОБРАТНУЮ'; mode.style.color = 'var(--warn,#f59e0b)'; }
else { mode.textContent = 'ТОРМОЖЕНИЕ'; mode.style.color = 'var(--fail,#dc2626)'; }
};
['p11w-v0-r','p11w-a-r','p11w-t-r'].forEach(id => document.getElementById(id).addEventListener('input', upd));
upd();
}
}
/* ====== §12 — Момент остановки при торможении ====== */
function add_p12(){
const body = ''
+''
+''
+'
'
+''
+'Время до остановки $t_{ост} = -v_0/a$ = 4.0 с'
+'Тормозной путь $s_{ост} = v_0^2 / (2|a|)$ = 40 м'
+'
';
if(appendTo('p12', wgWrapper('p12-extra', 'CALC', 'Тормозной путь автомобиля', 'Через какое время остановится и какой пройдёт путь?', body))){
const upd = ()=>{
const v0 = +document.getElementById('p12w-v0-r').value;
const a = +document.getElementById('p12w-a-r').value;
document.getElementById('p12w-v0').textContent = v0;
document.getElementById('p12w-a').textContent = a;
const t = -v0/a;
const s = v0*v0/(2*Math.abs(a));
document.getElementById('p12w-t').textContent = t.toFixed(2);
document.getElementById('p12w-s').textContent = s.toFixed(2);
};
document.getElementById('p12w-v0-r').addEventListener('input', upd);
document.getElementById('p12w-a-r').addEventListener('input', upd);
upd();
}
}
/* ====== §13 — Перемещение при равноуск. движении ====== */
function add_p13(){
const body = ''
+''
+''
+''
+'
'
+''
+'$\\Delta x = v_0 t + \\frac{at^2}{2}$ = 25 м'
+'$v = v_0 + at$ = 10 м/с'
+'Проверка: $v^2 - v_0^2 = 2a\\Delta x$ → 100 = 100 ✓'
+'
';
if(appendTo('p13', wgWrapper('p13-extra', 'CALC', 'Калькулятор $\\Delta x$ при $a = $ const', 'Меняй параметры. Обе формулы сверены автоматически.', body))){
const upd = ()=>{
const v0 = +document.getElementById('p13w-v0-r').value;
const a = +document.getElementById('p13w-a-r').value;
const t = +document.getElementById('p13w-t-r').value;
document.getElementById('p13w-v0').textContent = v0;
document.getElementById('p13w-a').textContent = a;
document.getElementById('p13w-t').textContent = t;
const dx = v0*t + a*t*t/2;
const v = v0 + a*t;
const lhs = v*v - v0*v0;
const rhs = 2*a*dx;
document.getElementById('p13w-dx').textContent = dx.toFixed(2);
document.getElementById('p13w-v').textContent = v.toFixed(2);
document.getElementById('p13w-chk').textContent = lhs.toFixed(1)+' = '+rhs.toFixed(1);
};
['p13w-v0-r','p13w-a-r','p13w-t-r'].forEach(id => document.getElementById(id).addEventListener('input', upd));
upd();
}
}
/* ====== §14 — Знак ускорения по графику $v(t)$ ====== */
function add_p14(){
const items = [
{id:'i1', cat:'pos', html:'$v(t)$ растёт линейно из $v_0 > 0$'},
{id:'i2', cat:'pos', html:'$v(t)$ растёт из 0 (старт)'},
{id:'i3', cat:'neg', html:'$v(t)$ убывает (тормозим)'},
{id:'i4', cat:'neg', html:'$v(t)$ становится отрицательной'},
{id:'i5', cat:'zero',html:'$v(t)$ — горизонтальная линия'},
{id:'i6', cat:'zero',html:'постоянная скорость 30 м/с'}
];
const body = dndPool('p14ex', items, [
{cat:'pos', label:'$a > 0$'},
{cat:'zero',label:'$a = 0$'},
{cat:'neg', label:'$a < 0$'}
]) + ''
+ '';
if(appendTo('p14', wgWrapper('p14-extra', 'DnD', 'Знак ускорения по $v(t)$', 'Угол наклона графика $v(t)$ = ускорение. Растёт — $a > 0$, убывает — $a < 0$, горизонталь — $a = 0$.', body))){
wireDnd('p14-extra', items);
}
}
window.PHYS9_CH1_WIDGETS = {
p1: add_p1, p2: add_p2, p3: add_p3, p4: add_p4, p5: add_p5, p6: add_p6, p7: add_p7,
p8: add_p8, p9: add_p9, p10: add_p10, p11: add_p11, p12: add_p12, p13: add_p13, p14: add_p14
};
})();