manim-fa-physics 0.1.0

افزونه فیزیک برای Manim (مکانیک، گرانش، اوپتیک، الکترومغناطیس، الکترواستاتیک)

🎬 manim-fa-physics

افزونه مانیم (مجموعه‌ای از ماژول‌های فیزیک) برای به تصویر کشیدن مفاهیم فیزیک از قبیل مکانیک، نور و الکترومغناطیس نوشته شده است.
این افزونه یا پلاگین به شما امکان می‌دهد تا با خلق صحنه‌های دینامیک در قالب انیمیشن‌های ویدیویی مفاهیم فیزیک را به صورت بصری آموزش دهید.

---

🔧 نحوه نصب پلاگین

pip install manim-fa-physics

یا برای نصب محلی (در حالت توسعه):

pip install -e .

---

💡 مثال‌های آموزشی

🔹 مثال ۱ — حرکت آونگ ساده

from manim import *
from manim_fa_physics import *

class PendulumDemo(SpaceScene):
    def construct(self):
        pend = Pendulum(length=3, initial_theta=0.4)
        self.add(pend)
        self.make_rigid_body(*pend.bobs)
        pend.start_swinging()
        self.add(TracedPath(pend.bobs[-1].get_center, stroke_color=BLUE))
        self.wait(5)

        

---

🔹 مثال ۲ — انتشار نور در عدسی‌های واگرا

from manim import *
from manim_fa_physics import *
from manim_fa import FaText

class ConcaveLensExampleDynamic(Scene):
    def construct(self):
        # ساخت عدسی واگرا
        lens = Lens(-4, 1, fill_opacity=0.4, color=BLUE).shift(RIGHT)
        self.play(FadeIn(lens))

        # تعریف پرتوها
        rays = [
            Ray(LEFT * 4 + UP * i, RIGHT, 8, [lens], color=YELLOW)
            for i in [0.6, 0.2, -0.2, -0.6]
        ]

        # نمایش تدریجی پرتوها
        for ray in rays:
            self.play(Create(ray), run_time=1.2)
            self.wait(0.2)

        # نمایش متن فارسی با فونت IRLotus
        text = FaText(
            "عبور پرتوهای نور از عدسی واگرا",
            font="IRLotus",
            font_size=36
        )

        text.to_corner(UL)  # گوشه‌ی بالا چپ
        text.shift(RIGHT * 2 + DOWN * 2)

        # انیمیشن نوشتن متن
        self.play(Write(text))
        self.wait(2)

---

🔹 مثال ۳ — تغییرات میدان الکتریکی بارها

from manim import *
from manim_fa_physics import *


class DynamicElectricFieldSceneII(Scene):
    

    def construct(self):
        # تعریف دو بار ثابت منفی در دو طرف صحنه
        neg_left = Charge(-1, LEFT * 3 + DOWN)
        neg_right = Charge(-1, RIGHT * 3 + DOWN)

        # تعریف یک بار مثبت متحرک
        pos_charge = Charge(2, ORIGIN + UP * 0.5)

        # ایجاد میدان الکتریکی اولیه بر اساس موقعیت فعلی بارها
        field = ElectricField(neg_left, neg_right, pos_charge)

        # افزودن اجزای صحنه
        self.add(neg_left, neg_right, pos_charge, field)

        # تابع به‌روزرسانی میدان برای هر فریم
        def update_field(field_obj):
            field_obj.become(ElectricField(neg_left, neg_right, pos_charge))

        field.add_updater(lambda f: update_field(f))

        # پویانمایی حرکت بار مثبت
        self.play(
            pos_charge.animate.shift(RIGHT * 4),
            run_time=5,
            rate_func=there_and_back,
        )

        # توقف آپدیت میدان و پایان
        field.remove_updater(lambda f: update_field(f))
        self.wait(2)

---

🌀 فهرست کامل انیمیشن‌های کاربردی

نام انیمیشن / کلاس	ماژول	توضیح فارسی	کاربرد آموزشی
MultiPendulum	pendulum.py	یک سیستم چند نوسانی شامل چند وزنه متصل به هم	شبیه‌سازی نوسان پیچیده چند وزنه‌ای
Pendulum	pendulum.py	یک پاندول ساده با طول و زاویه اولیه قابل تنظیم	نمایش حرکت نوسانی پاندول
SpaceScene	mechanics.py	صحنه پایه برای اعمال مکانیک سخت و گرانش	ایجاد اشیاء صلب و ثابت، و اعمال نیروهای گرانشی و برخورد
make_rigid_body	mechanics.py	تبدیل یک Mobject به جسم متحرک با گرانش و برخورد	نمایش حرکت واقعی اشیاء تحت گرانش
make_static_body	mechanics.py	تبدیل یک Mobject به جسم ثابت	ایجاد موانع و سطوح برخوردی
Lens	lenses.py	یک عدسی محدب یا مقعر با ضخامت و ضریب شکست مشخص	شبیه‌سازی شکست نور و رفتار عدسی‌ها
Ray	rays.py	پرتو نور که می‌تواند از عدسی‌ها عبور کند و شکست شود	نمایش عبور نور از عدسی‌ها و قوانین شکست نور
Charge	electrostatics.py	بار الکتریکی مثبت یا منفی با اثر میدان الکتریکی	نمایش نقاط بار و تاثیر آن‌ها بر میدان الکتریکی
ElectricField	electrostatics.py	میدان الکتریکی تولید شده توسط یک یا چند بار	نمایش خطوط میدان الکتریکی و جهت نیرو
Wire	magnetostatics.py	سیم حامل جریان الکتریکی	شبیه‌سازی منابع میدان مغناطیسی
MagneticField	magnetostatics.py	میدان مغناطیسی تولید شده توسط سیم‌ها	نمایش خطوط میدان مغناطیسی و جهت نیرو
TwoObjectsFalling	examples / mechanics	سقوط دو جسم با برخورد و گرانش	نمایش حرکت آزاد و برخورد اشیاء تحت گرانش
DynamicElectricFieldAdvanced	examples / electrostatics	نمایش میدان الکتریکی بارهای مثبت و منفی با آرروهای پویا	مثال پیشرفته برای رفتار دینامیک میدان‌ها
DynamicEMFieldScene	examples / advanced	ترکیب میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی با حرکت بارها و سیم‌ها	شبیه‌سازی واقع‌گرایانه میدان‌های الکترومغناطیس

---

🧾 مجوز

این پروژه تحت مجوز MIT منتشر می‌شود.
ساخته‌شده توسط علی تابش برای جامعه‌ی فارسی‌زبان Manim.

---

🤝 مشارکت

اگر پیشنهادی برای بهبود پلاگین، کلاس‌ها، تابع‌ها یا سازگاری با نسخه‌های جدید Manim دارید،
Pull Request بسازید یا در بخش Issues مطرح کنید.