Выпускник Детского технопарка «Альтаир» РТУ МИРЭА Даниил Путилин, ученик физико-математического класса московской школы № 1520 им. Капцовых создал приложение, которое превращает абстрактные физические формулы в наглядные эксперименты. Новый инструмент помогает школьникам не просто заучивать законы, а по-настоящему понимать, как устроен мир, и уже получил признание на всероссийских конкурсах. Об этом CNews сообщили представители РТУ МИРЭА.
История проекта началась с личного затруднения: изучая молекулярно-кинетическую теорию, Даниил столкнулся с проблемой — формулы казались оторванными от реальности, а без практики их смысл ускользал. Желание разобраться глубже переросло в идею: создать среду, где любой эксперимент можно поставить нажатием кнопки, увидеть, как молекулы хаотично движутся в трубе, как тело летит по параболе, и тут же соотнести картинку с уравнениями.
«Я хотел, чтобы формулу можно было не зазубрить, а увидеть своими глазами. Самое сложное было добиться, чтобы за красивой анимацией стояла настоящая математика», — рассказывает Даниил Путилин, автор проекта, выпускник Детского технопарка «Альтаир» РТУ МИРЭА.
Работа над приложением потребовала освоения целого стека технологий. Даниил погрузился в язык Python, чтобы выстроить интерфейс, понятный даже тем, кто далек от программирования. Школьник проектировал шаблоны окон — от главного экрана до детальных окон экспериментов, уделяя особое внимание адаптивности: интерфейс должен был корректно выглядеть и на небольшом ноутбуке, и на широком мониторе, поэтому основой стала сеточная разметка, гибко перераспределяющая элементы при изменении размера окна. Параллельно формировалась логика хранения данных: система регистрации и авторизации позволила каждому пользователю сохранять свои эксперименты, а база данных с продуманной структурой связывала владельца с его работами, фиксируя тип эксперимента, параметры среды, участвующие тела и комментарии.
Физическая основа приложения — это не упрощенные картинки, а модели, построенные на реальных законах. Для молекулярно-кинетической теории Даниил описал класс идеального газа с набором характеристик — от молярной массы до температуры — и методами, позволяющими рассчитывать давление и среднюю скорость молекул. Для баллистики был создан отдельный класс тела, летящего под углом к горизонту: он учитывает скорость, массу, угол и даже гравитацию разных планет, позволяя моделировать полет не только на Земле, но и, скажем, на Марсе. Анимация строится на точных расчетах: в каждом кадре пересчитываются координаты, и движение получается не условным, а соответствующим законам механики. Такой подход делает приложение не игрушкой, а рабочим инструментом, где результат можно проверить математически.
«Тестирование проекта шло рука об руку с разработкой: каждый эксперимент десять раз прогонялся с разными параметрами, а полученные значения сверялись с ручными расчетами на калькуляторе. Эта скрупулезность позволила убедиться, что визуализация не искажает физику, а раскрывает ее. В итоге в приложении появились два крупных блока экспериментов: по молекулярно-кинетической теории и по баллистике, где можно менять начальную скорость, угол, массу и гравитацию, наблюдая, как эти изменения влияют на дальность полета, высоту и время движения» – сказал научный руководитель проекта, преподаватель Детского технопарка «Альтаир» Артем Борисов.
Приложение позволяет ставить опыты, которые в реальной лаборатории провести сложно или невозможно из-за нехватки оборудования или соображений безопасности. Оно становится мостом между теорией и практикой: ученик не просто видит формулу, а управляет ею, меняет переменные и наблюдает последствия.
Инструмент полезен и за пределами школы: инженер, проектирующий трубопровод, может быстро прикинуть давление газа при разных температурах, а студент — проверить гипотезы перед реальной лабораторной работой.
«Мы в РТУ МИРЭА всегда поддерживали и будем поддерживать такие инициативы, потому что видим в них главное — умение применить технологии для решения конкретной задачи. Сегодня стране как никогда нужны инженеры, способные мыслить системно и творчески», — сказал Станислав Кудж, ректор РТУ МИРЭА.
Сегодня приложение продолжает развиваться: Даниил планирует добавить эксперименты по свободному падению, электрическим цепям, законам сохранения импульса и энергии.
Поделиться
