# Met &step; leren werken: de lessen

Met het menu Bestand Een les openen... krijgt u een bestanddialoog waarin u de in &step; ingebouwde lessen kunt kiezen. Er zijn vijf lessen, waarin u met elk onderdeel van &step; leert om te gaan. Het best is met de eerste les te beginnen door te klikken op het bestand `tutorial1.step`.U ziet nu Les 1 van &step;.

Indien u de les niet goed kunt lezen kunt u die misschien beter leesbaar maken door erop in te zoomen.

In het paneel Wereld, rechts, is een lijst van alle objecten die in uw werkvlak aanwezig zijn. Door hierin op een object te klikken ziet u in het paneel Eigenschappen hieronder, de eigenschappen van dat object. U kunt hier de eigenschappen aanpassen door te klikken op de eigenschap die u wilt veranderen.

Elke les bevat wat tekst waarin nieuwe elementen worden gepresenteerd, en waarin de eigenschappen ervan worden uitgelegd. Daarna wordt u gevraagd enkele eigenschappen van de elementen te veranderen zodat uw experiment een ander resultaat geeft.

## Les 1: lichamen en veren

In deze les worden u lichamen en veren aangeboden, en leert u uw eerste simulatie uit te voeren.

Een natuurkundig lichaam, of kortweg lichaam, is een object dat kan worden beschreven door de theorieën van de klassieke mechanica, of de Kwantummechanica, en waarmee kan worden geëxperimenteerd met behulp van natuurkundige hulpmiddelen. Dit houdt in de positiebepaling, en in sommige gevallen de oriëntatie in de ruimte, samen met de middelen om deze te veranderen door er krachten op uit te oefenen.

Een veer is een flexibel en elastisch object, dat wordt gebruikt om er mechanische energie in op te slaan.

Experiment in Les 1
Experiment in Les 1

In het natuurkundige experiment in deze les worden twee schijven met elkaar verbonden door een veer. De schijven hebben een beginsnelheid in de tangentiële richting (de kleine blauwe pijl), en een versnelling (de rode pijl). De veren hebben een zekere stijfheid, en de lengte kan worden veranderd. Gedurende het experiment ziet u dat er door de veer aan de schijven wordt geduwd en getrokken. In de les wordt u uitgenodigd de stijfheid van de veer te veranderen, en ook om in het systeem veranderingen aan te brengen.

Na deze les bent u wat meer vertrouwd geraakt met het werken met &step;, en met aanpassen van de eigenschappen van lichamen.

## Les 2: regelingen en grafieken

In deze les leert u iets over regelingen en grafieken.

Een regeling is een hulpmiddel waarmee u op een grafische manier een eigenschap van een lichaam of veer kunt veranderen. In deze les kunt u met een regeling de stijfheid wijzigen van "veer 1". Door de schuifknop naar rechts te bewegen, of met behulp van de toets W, kunt u de stijfheid van de veer vergroten, en door de schuifknop naar links te bewegen, of met de toets Q, kunt u de stijfheid kleiner maken. Door rechtsklikken op de regeling kunt u uit een aantal acties kiezen, en in de dialoog Regeling instellen... kunt u elke eigenschap van de regeling veranderen.

Experiment in les 2
Experiment in les 2

Met behulp van grafieken kunt op een grafische manier de relatie zichtbaar maken tussen twee variabelen. In het voorbeeld van deze les wordt het verloop weergegeven van de positie van deeltje1, terwijl de tijd in wereld1 voort schrijdt. Door op de grafiek te rechtsklikken kunt u de grafiek niet alleen wissen, maar ook de instellingdialoog bewerken, en alle eigenschappen voor deze grafiek wijzigen.

Als u met deze les klaar bent, kunt u regelingen gebruiken om de eigenschappen van lichamen te beïnvloeden, en grafieken om specifieke eigenschappen in uw experiment te volgen.

## Les 3: stijve lichamen en sporen

In les 3 komen stijve lichamen en sporen aan bod.

Een stijf lichaam is een geïdealiseerd massief lichaam van eindige afmetingen, waarvan vervormingen worden verwaarloosd. Met andere woorden, de afstand tussen elke twee gegeven punten van een stijf lichaam blijft in de tijd even groot, onafhankelijk van de uitgeoefende externe krachten.

Een spoor is een hulpmiddel waarmee de baan, van een gegeven punt op een stijf lichaam, zichtbaar kan worden gemaakt.

Eigenschappen van schijf
Eigenschappen van schijf

Wanneer een stijf lichaam (hier een schijf) wordt geselecteerd, ziet u er drie grijze handvaten aan. Door erop te klikken en ze te bewegen kunt u hiermee de snelheid, de hoek en de hoeksnelheid van het lichaam veranderen.

Les 3: 2 sporen
Les 3: 2 sporen

In het experiment van les 3 ziet u een schijf en een doos, die door een veer met elkaar zijn verbonden. Op de doos is al en spoor aanwezig (het blauwe). U kunt hier een tweede aan toevoegen: selecteer Spoor in het paneel Palet, en klik daarna op de doos op het punt waar u het spoor wilt hebben. In het paneel Eigenschappen klikt u op de regel kleur, en rechts van deze regel klikt u op het blauwe vierkantje, waarna een kleurenpalet verschijnt: u kunt hier een andere kleur kiezen voor het spoor. In het schermbeeld hierboven ziet u twee sporen na de simulatie gedurende een paar seconden.

## Les 4: motoren en krachten

In &step; zijn twee soorten van motoren beschikbaar: lineaire motoren en circulaire motoren. Een lineaire motor oefent een constante kracht uit op een gegeven punt van een lichaam, een circulaire motor oefent op het lichaam een constant koppel uit.

Op lichamen kunnen drie verschillende krachten worden uitgeoefend: het gewicht, de zwaartekracht en de Coulombkracht. Standaard zijn in &step; alle krachten uitgeschakeld. De Coulombkracht is een intrinsieke kracht tussen twee (elektrische) ladingen.

Les 4: Motoren
Les 4: Motoren

In dit experiment zijn er een schijf en een veer die met elkaar zijn verbonden door een veer. Een platte doos onderaan doet dienst als begrenzing. Zowel de schijf als de doos zijn verbonden met een lineaire motor. Door middel van twee regelingen kunt u de kracht veranderen die elk van de motoren levert. Start de simulatie en speel met de regelingen. Daarna stopt u de simulatie, en voegt u een gewichtkracht toe aan de wereld (krachten zijn globaal en zijn van toepassing op de gehele wereld). Herstart de simulatie en analyseer het verschil.

U kunt ook de lineaire motor van de doos verwijderen en deze vervangen door een circulaire motor. Klik op Circulaire motor in het paneel Palet, en klik daarna op de doos. De circulaire motor is dan bevestigd aan de doos. U moet dan nog het koppel instellen door op het grijze handvat van de motor te klikken en die te bewegen.

Circulaire motor
Circulaire motor

In deze les maakte u kennis met motoren en krachten, en u bent nu in staat om die toe te passen op lichamen.

## Les 5: bevestigingen

Bevestigingen zijn objecten die lichamen aan elkaar vastmaken, of aan de achtergrond. In &step; zijn de volgende bevestigingen aanwezig: ankers, pinnen, stokken en touwen. Een anker fixeert de positie van het lichaam. Met een anker kan het lichaam zich niet verplaatsen. Een pin is een bevestiging die een punt van een lichaam fixeert, het lichaam kan nog wel draaien om de pin. Een stok is een bevestiging die de afstand tussen twee punten op twee lichamen fixeert.

Les 5: dubbele slinger
Les 5: dubbele slinger

In les 5 wordt een dubbele slinger beschreven.

Voeg een Deeltje aan het werkvlak toe en koppel het met het tweede deeltje met een stok (klik op Stok in het paneel Palet). Dan moet u het eerste object aan de stok selecteren (het tweede deeltje) met de &LMB; en de muis naar het tweede object (het derde deeltje) slepen en de muisknop daar loslaten. U heeft nu een drievoudige slinger!