Kho mô phỏng mở

Mô hình 3D của hình trụ, hình nón, hình cầu xoay được bằng cách kéo chuột/ngón tay. Kéo thanh trượt bán kính R và chiều cao h để thấy hình thay đổi cùng các công thức diện tích xung quanh, diện tích toàn phần và thể tích (Sxq = 2πRh, V = πR²h; Sxq = πRl, V = ⅓πR²h; S = 4πR², V = ⁴⁄₃πR³) với số cụ thể.

Đặt các quả bóng lên trục số để tạo mẫu số liệu rồi xem số trung bình, trung vị và độ phân tán cập nhật ngay. Học sinh thêm một giá trị rất lớn để thấy số trung bình bị kéo lệch còn trung vị thì hầu như không đổi. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Chia đều nước giữa các cốc, san bằng các cột số liệu để thấy số trung bình chính là mức san bằng. Học sinh so sánh số trung bình với trung vị trên cùng một mẫu và tìm điểm cân bằng của dữ liệu. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Mẫu số liệu vẽ thành biểu đồ chấm trên trục số; học sinh kéo từng điểm (hoặc bấm 'Ngẫu nhiên') và thấy số trung bình, trung vị, tứ phân vị Q₁, Q₂, Q₃, mốt, khoảng biến thiên, khoảng tứ phân vị, phương sai và độ lệch chuẩn cập nhật tức thì. Biểu đồ hộp vẽ phía dưới, giá trị bất thường (ngoài [Q₁ − 1,5ΔQ; Q₃ + 1,5ΔQ]) đánh dấu ×; kéo một điểm ra rất xa để thấy trung bình đổi mạnh còn trung vị hầu như không đổi.

Tung xúc xắc hoặc đồng xu nhiều lần; mỗi kết quả được đếm vào bảng và biểu đồ cột tần số cập nhật ngay. Học sinh so sánh xác suất thực nghiệm (số lần xuất hiện chia tổng số lần tung) với xác suất lí thuyết 1/6 hay 1/2 và thấy hai giá trị xích lại gần nhau khi số lần tung tăng.

Cắt dọc một xi lanh động cơ bốn kì: pít-tông, thanh truyền, trục khuỷu quay và hai xu-páp nạp – thải đóng mở đúng pha. Bấm Chạy để xem lần lượt bốn kì nạp, nén, cháy giãn nở, thải trong hai vòng quay trục khuỷu (720°), bugi đánh lửa (động cơ xăng) hoặc vòi phun phun nhiên liệu (động cơ diesel) ở cuối kì nén. Đồ thị công p–V vẽ theo thời gian thực; đổi vòng tua và tải để xem công suất và mô men thay đổi.

Vật thể (hộp, lăng trụ, khối chữ L, hình trụ, lăng trụ lục giác) xoay được bằng chuột hoặc chạm; ba hình chiếu vuông góc được vẽ tự động và đặt đúng quy ước phương pháp chiếu góc thứ nhất: hình chiếu đứng ở trên, hình chiếu bằng ở dưới hình chiếu đứng, hình chiếu cạnh ở bên phải hình chiếu đứng; cạnh khuất vẽ bằng nét đứt. Đổi kích thước dài, rộng, cao và xem các hình chiếu thay đổi theo.

Sơ đồ truyền lực từ động cơ qua li hợp, hộp số, trục các đăng đến cầu chủ động và bánh xe: mỗi khâu quay với tốc độ khác nhau theo tỉ số truyền. Bấm Lên số / Về số, kéo bàn đạp ga và độ dốc mặt đường để xem lực kéo F_k = M_e·i_h·i_0·η/r_b, lực cản và gia tốc thay đổi; đồ thị lực kéo theo vận tốc cho cả 5 số cho thấy vì sao số thấp khoẻ mà chậm, số cao nhanh mà yếu.

Mẫu thử kim loại được kẹp trên máy kéo: kéo thanh trượt (hoặc bấm Kéo tự động) để tăng độ dãn, mẫu dài ra, thắt cổ chai rồi đứt. Đồ thị ứng suất σ = F/S₀ theo biến dạng ε = Δl/l₀ vẽ theo thời gian thực, đánh dấu giới hạn đàn hồi, giới hạn chảy σ_ch và giới hạn bền σ_b. Đổi vật liệu để so sánh thép CT38, thép C45, gang xám (giòn), hợp kim nhôm và đồng.

Kéo thanh năm hoặc bấm Chạy để xem tháp dân số Việt Nam biến đổi từ năm 1999 đến dự báo năm 2059: đáy tháp thu hẹp lại vì tỉ lệ sinh giảm, thân tháp phình ra (cơ cấu dân số vàng) rồi đỉnh tháp mở rộng — nước ta đang <b>già hoá dân số</b>. Bên phải chọn chỉ tiêu để so sánh: mật độ dân số rất chênh lệch giữa sáu vùng (Đồng bằng sông Hồng đông nhất, Tây Nguyên thưa nhất), tỉ lệ dân thành thị tăng đều qua các năm, và tỉ lệ ba nhóm tuổi thay đổi theo thời gian.

Bản đồ Việt Nam tự vẽ được chia thành sáu vùng kinh tế – xã hội: Trung du và miền núi Bắc Bộ, Đồng bằng sông Hồng, Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ, Đồng bằng sông Cửu Long. Bấm vào một vùng trên bản đồ để đọc thế mạnh và hạn chế của vùng đó; đổi chỉ tiêu (diện tích, số dân, mật độ dân số, tỉ lệ dân thành thị) để biểu đồ cột bên cạnh xếp lại và thấy ngay vùng nào đứng đầu, vùng nào thấp nhất.

Chế độ dạng ion: kéo thanh pH từ 0 đến 14, công thức của amino acid đổi ngay theo — dạng cation ở môi trường acid, ion lưỡng cực ở gần điểm đẳng điện, anion ở môi trường base; thanh tỉ lệ các dạng và điện tích trung bình tính từ pKa thật, đồng thời phân tử dịch chuyển về cực âm hay cực dương trong điện trường và đứng yên đúng tại pI. Chế độ peptide: chọn số gốc rồi bấm Chạy để các amino acid nối lại bằng liên kết –CO–NH–, mỗi liên kết giải phóng một phân tử nước.

Chọn glucose, fructose, saccharose, tinh bột hay cellulose: mô phỏng vẽ số mắt xích vòng tương ứng (một vòng, hai vòng nối nhau hay mạch dài) và cho biết chất đó thuộc loại monosaccharide, disaccharide hay polysaccharide. Chọn thuốc thử (dung dịch iodine, Cu(OH)₂, thuốc thử Tollens, dung dịch H₂SO₄ loãng đun nóng) rồi bấm Chạy để thấy đúng hiện tượng: màu xanh tím, dung dịch xanh lam, gương bạc, hoặc mạch bị cắt thành glucose. Sau khi thuỷ phân, có thể thử lại thuốc thử khác để thấy kết quả đổi hẳn.

Hai nguyên tử tiến lại gần nhau: kim loại nhường hẳn electron cho phi kim tạo ion trái dấu hút nhau (liên kết ion), hoặc hai phi kim góp chung cặp electron (liên kết cộng hoá trị, lệch về nguyên tử có độ âm điện lớn hơn nếu phân cực). Học sinh chọn phân tử, xem hiệu độ âm điện Δχ trên thang 0,4 – 1,7, công thức Lewis và loại liên kết.

Bình phản ứng chứa các phân tử N₂ và H₂; khi chạy, chúng va chạm và chuyển dần thành NH₃ cho tới khi đạt cân bằng. Kéo áp suất, nhiệt độ, tỉ lệ mol H₂ : N₂ và bật/tắt xúc tác sắt để thấy hiệu suất cân bằng và tốc độ đạt cân bằng thay đổi đúng theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier: tăng áp suất hoặc hạ nhiệt độ thì hiệu suất tăng, nhưng hạ nhiệt độ lại làm phản ứng chậm đi. Đồ thị hiệu suất theo áp suất vẽ tại nhiệt độ đang chọn.

Tế bào có bộ nhiễm sắc thể 2n (4, 6 hoặc 8) trải qua các kì của nguyên phân (kì trung gian, đầu, giữa, sau, cuối → 2 tế bào 2n) hoặc giảm phân (giảm phân I với cặp tương đồng xếp 2 hàng, giảm phân II → 4 tế bào n). Bấm từng bước hoặc tự chạy, NST tô màu theo nguồn gốc bố/mẹ, số NST và trạng thái đơn/kép ở mỗi kì hiện rõ để so sánh hai quá trình.

Phiên bản rút gọn: thêm bớt liên kết quanh một nguyên tử trung tâm để xem phân tử thẳng, hình chữ V hay tam giác. Học sinh xoay mô hình ba chiều và đo góc giữa các liên kết. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

Biểu đồ nhiệt độ (đường) và lượng mưa (cột) 12 tháng của mười thành phố thuộc các kiểu khí hậu khác nhau: xích đạo, nhiệt đới gió mùa, xavan, hoang mạc nóng, Địa Trung Hải, cận nhiệt ẩm, ôn đới hải dương, ôn đới lục địa, đài nguyên, gồm cả các thành phố ở Nam bán cầu. Bảng số liệu tự tính nhiệt độ trung bình năm, biên độ nhiệt, tổng lượng mưa, các tháng khô và cho biết bán cầu. Chọn kiểu khí hậu rồi bấm Kiểm tra để nhận nhận xét theo cách phân loại Köppen giản lược; chế độ Tự dựng cho kéo cột mưa và điểm nhiệt độ để tạo trạm của riêng mình, chế độ So sánh đặt hai thành phố trên cùng một biểu đồ.

Bản đồ thế giới (có thêm quả địa cầu 3D) với các dòng biển bề mặt lớn chảy thành vòng hoàn lưu: dòng nóng (đỏ) chảy về cực ở bờ tây đại dương như Gơn-xtrim, Cư-rô-si-ô, A-gu-lát; dòng lạnh (xanh) chảy về xích đạo ở bờ đông đại dương như Ca-li-phoóc-ni-a, Pê-ru, Ben-ghê-la. Bật mũi tên gió để thấy tín phong, gió Tây và chiều quay của các vòng hoàn lưu; chuyển sang lớp dòng sâu để xem băng chuyền nhiệt – muối. Thả chai trôi và theo dõi đường đi, số ngày, quãng đường; so sánh nhiệt độ tháng 1 của Luân Đôn và Xanh Giôn (Niu-phao-len); tăng lượng nước ngọt do băng tan ở Bắc Đại Tây Dương để thấy băng chuyền yếu đi.

Một vùng đất rộng 4 km × 2,5 km do máy tạo ra (đồi, yên ngựa, thung lũng, sống núi, vách dốc) được vẽ thành bản đồ địa hình có đường đồng mức, đường cái có ghi số và điểm độ cao; bấm 3D để xem khối địa hình của chính vùng đó. Kéo một đường trên bản đồ để vẽ lát cắt A–B; di con trỏ để đọc độ cao, độ dốc và dạng địa hình. Bật vùng nhìn thấy để biết đứng ở A sẽ thấy và không thấy những phía nào.

Hai nước A và B cùng làm vải và lúa mì với số giờ lao động khác nhau cho mỗi đơn vị hàng. Đường giới hạn khả năng sản xuất cho thấy mỗi nước tự làm được bao nhiêu; học sinh chọn tỉ lệ lao động cho từng mặt hàng, lượng xuất khẩu và tỉ lệ trao đổi, rồi so sánh sản lượng và tiêu dùng với khi tự cung tự cấp. Phân biệt lợi thế tuyệt đối và lợi thế so sánh, thêm chi phí vận chuyển hoặc thuế quan để thấy lợi ích thương mại giảm.

Gió ẩm từ biển gặp dãy núi và bị đẩy lên theo sườn đón gió: khối khí giảm nhiệt theo tốc độ đoạn nhiệt khô (khoảng 1 °C/100 m) đến mực ngưng tụ, từ đó mây hình thành, khối khí giảm nhiệt chậm hơn (khoảng 0,6 °C/100 m) và hơi nước ngưng tụ rơi thành mưa. Vượt đỉnh, không khí đã mất hơi nước chạy xuống sườn khuất gió và nóng lên 1 °C/100 m, trở thành gió phơn khô nóng. Kéo độ cao núi, độ cao vùng khuất gió, độ ẩm và nhiệt độ ban đầu để xem mực ngưng tụ, lượng mưa dọc lát cắt và đồ thị nhiệt độ theo độ cao thay đổi; chọn các ví dụ thực tế An-đét – A-ta-ca-ma, Hi-ma-lay-a – Tây Tạng, dãy Cát-xcết.

Quả địa cầu 3D bổ đôi, mặt cắt cho thấy vỏ, manti, nhân ngoài lỏng và nhân trong rắn với độ sâu, nhiệt độ thật. Đặt chấn tiêu động đất (kéo dọc vỏ, chỉnh độ sâu) rồi bấm Động đất: các tia sóng P và S lan vào lòng Trái Đất, bị khúc xạ ở ranh giới các lớp; sóng S dừng lại ở nhân ngoài lỏng. 36 trạm địa chấn quanh mặt cắt và các trạm trên mặt địa cầu đổi màu khi sóng tới; biểu đồ thời gian truyền sóng và băng ghi địa chấn cho thấy vùng bóng sóng S (từ khoảng 104°) và sóng P (khoảng 104°–140°) – bằng chứng nhân ngoài ở trạng thái lỏng.

Một lưu vực sông (đường chia nước, phụ lưu, nơi hợp lưu, trạm đo và thị trấn ở cửa lưu vực) nhận một trận mưa bão. Biểu đồ vẽ lượng mưa từng giờ và lưu lượng sông (m³/s) theo thời gian: đọc đỉnh lũ, thời gian trễ, nhánh lên, nhánh xuống và dòng chảy cơ sở. Đổi lượng mưa, thời gian mưa, tỉ lệ rừng, tỉ lệ bề mặt không thấm (đô thị), độ ẩm đất, hình dạng và độ dốc lưu vực; bật hồ điều hoà hoặc đê để xem lũ có vượt mức báo động và tràn vào thị trấn hay không. Bấm Mưa lại để giữ đường cũ và so sánh.