Tanári mydaq pályázat

Hasonló dokumentumok
A mérés célkitűzései: A matematikai inga lengésidejének kísérleti vizsgálata, a nehézségi gyorsulás meghatározása.

Rezgés tesztek. 8. Egy rugó által létrehozott harmonikus rezgés esetén melyik állítás nem igaz?

Rezgőmozgás, lengőmozgás

Ha műszereinkkel apró részleteket is érzékelni tudunk, akkor nagy dolgokat láthatunk meg

Rezgőmozgás. A mechanikai rezgések vizsgálata, jellemzői és dinamikai feltétele

Lineáris erőtörvény vizsgálata és rugóállandó meghatározása

A tanulók gyűjtsenek saját tapasztalatot az adott szenzorral mérhető tartomány határairól.

Mechanikai rezgések Ismétlő kérdések és feladatok Kérdések

Rezgések és hullámok

Mérést végezte: Varga Bonbien. Állvány melyen plexi lapok vannak rögzítve. digitális Stopper

Tömegmérés stopperrel és mérőszalaggal

A középszintű fizika érettségi kísérleteinek képei 2017.

A gravitációs gyorsulás meghatározására irányuló. célkitűzései:

Osztályozó, javító vizsga 9. évfolyam gimnázium. Írásbeli vizsgarész ELSŐ RÉSZ

3. Az alábbi adatsor egy rugó hosszát ábrázolja a rá ható húzóerő függvényében:

2009/2010. tanév Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő forduló. FIZIKA I. kategória FELADATLAP. Valós rugalmas ütközés vizsgálata.

11.3. Az Achilles- ín egy olyan rugónak tekinthető, amelynek rugóállandója N/m. Mekkora erő szükséges az ín 2 mm- rel történő megnyújtásához?

Első egyéni feladat (Minta)

Radioaktív anyag felezési idejének mérése

Rezgőmozgás, lengőmozgás, hullámmozgás

Gépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika ZH, október 10.. CHFMAX. Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont)

Ismerkedés az elfordulás mérő szenzorral

Munka, energia Munkatétel, a mechanikai energia megmaradása

Háromszögek ismétlés Háromszög egyenlőtlenség(tétel a háromszög oldalairól.) Háromszög szögei (Belső, külső szögek fogalma és összegük) Háromszögek

Mechanika I-II. Példatár

a) Valódi tekercs b) Kondenzátor c) Ohmos ellenállás d) RLC vegyes kapcsolása

Tömegvonzás, bolygómozgás

A lendületmegmaradás vizsgálata ütközı kiskocsikkal PIC idıméréssel fotokapukkal

Jegyzőkönyv. hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálatáról (3)

NINJA kezelői program letöltése és installálása

Galilei lejtő golyóval (golyó, ejtő-csatorna) stopperóra, mérőszalag vagy vonalzó (abban az esetben, ha a lejtő nincsen centiméterskálával ellátva),

Egyenes vonalú egyenletes mozgás vizsgálata

KÖRMOZGÁS, REZGŐMOZGÁS, FORGÓMOZGÁS

2. Rugalmas állandók mérése

Ax-DL100 - Lézeres Távolságmérő

Mérési hibák

Rezgőmozgás, lengőmozgás, hullámmozgás

2. MECHANIKA 2. MECHANIKA / 1. ω +x

Mérések ARDUINO-val. Csajkos Bence, Veres József. Csatári László Sándor mentor

10. modul: FÜGGVÉNYEK, FÜGGVÉNYTULAJDONSÁGOK

Mechanikai rezgések = 1 (1)

Érettségi témakörök fizikából őszi vizsgaidőszak

2. Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

A nagyobb tömegű Peti 1,5 m-re ült a forgástengelytől. Összesen: 9p

Mit nevezünk nehézségi erőnek?

Autodesk Inventor Professional New Default Standard.ipt

Középszintű fizika érettségi kísérlet és eszközlista képekkel 2017

Rezgő testek. 48 C A biciklitől a világűrig

Közfoglalkoztatás támogatás megállapítását segítő segédtábla használati útmutatója

Mérés: Millikan olajcsepp-kísérlete

Hatvani István fizikaverseny Döntő. 1. kategória

HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ POLYCOM HDX VIDEOKONFERENCIA RENDSZERHEZ

SCHWARTZ 2012 Emlékverseny

MATEMATIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Nehézségi gyorsulás mérése megfordítható ingával

Q 1 D Q 2 (D x) 2 (1.1)

A 2014/2015. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő forduló FIZIKA II. KATEGÓRIA MEGOLDÁSI ÚTMUTATÓ

Tudnivalók. Dr. Horváth András. 0.1-es változat. Kedves Hallgató!

RAJZ1. vezetett gyakorlat

EÖTVÖS LABOR EÖTVÖS JÓZSEF GIMNÁZIUM TATA FELADATLAPOK FIZIKA. 11. évfolyam. Gálik András. A Tatai Eötvös József Gimnázium Öveges Programja

. T É M A K Ö R Ö K É S K Í S É R L E T E K

1. ábra. 24B-19 feladat

Tömegpontok mozgása egyenes mentén, hajítások

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Bevezetés a QGIS program használatába Összeálította dr. Siki Zoltán

PÉLDÁK ERŐTÖRVÉNYEKRE

VARIO Face 2.0 Felhasználói kézikönyv

A +Q töltés egy L hosszúságú egyenes szakasz mentén oszlik el egyenletesen (ld ábra ábra

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Táblázatkezelés 5. - Függvények

Közfoglalkoztatás támogatás megállapítását segítő segédtábla használati útmutatója

A Vonallánc készlet parancsai lehetővé teszik vonalláncok és sokszögek rajzolását.

1. Az egyenes vonalú egyenletes mozgás kísérleti vizsgálata és jellemzői. 2. A gyorsulás

rnök k informatikusoknak 1. FBNxE-1 Klasszikus mechanika

Méréstechnika. Rezgésmérés. Készítette: Ángyán Béla. Iszak Gábor. Seidl Áron. Veszprém. [Ide írhatja a szöveget] oldal 1

Telepítési útmutató a SMART Notebook 10 SP1 szoftverhez

Felhasználói kézikönyv

Emelt szintű fizika érettségi kísérletei

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Beszerelés. ConCorde BC 803 tolatóradar Használati útmutató

Periódikus mozgások Az olyan mozgást, amelyben a test ugyanazt a mozgásszakaszt folyamatosan ismételi, periodikus mozgásnak

E-Laboratórium 5 Közös Emitteres erősítő vizsgálata NI ELVIS-II tesztállomással Mérés menete

Rajz 01 gyakorló feladat

Modern Fizika Labor. 2. Az elemi töltés meghatározása. Fizika BSc. A mérés dátuma: nov. 29. A mérés száma és címe: Értékelés:

2. MECHANIKA Periodikus mozgások: körmozgás, rezgések, lengések

Fizika példák a döntőben

Bizonyítvány nyomtatása hibamentesen

Egyszerű kísérletek próbapanelen

Öveges korcsoport Jedlik Ányos Fizikaverseny 2. (regionális) forduló 8. o március 01.

Mechanika - Versenyfeladatok

Felhasználói kézikönyv

1. MECHANIKA Periodikus mozgások: körmozgás, rezgések, lengések

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

SZÁLLÍTÁSI FELADAT KÖRUTAZÁSI MODELL WINDOWS QUANTITATIVE SUPPORT BUSINESS PROGRAMMAL (QSB) JEGYZET Ábragyűjtemény Dr. Réger Béla LÉPÉSRŐL - LÉPÉSRE

5. Fajhő mérése jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

29. Nagy László Fizikaverseny Szalézi Szent Ferenc Gimnázium, Kazincbarcika február osztály

W = F s A munka származtatott, előjeles skalármennyiség.

38. Mikola Sándor Országos Tehetségkutató Fizikaverseny II. forduló március óra A verseny hivatalos támogatói

Szilárd Leó Fizikaverseny Számítógépes feladat

Átírás:

Tanári mydaq pályázat Készítette: Gyermán György Debrecen, 2014.dec-.2015.jan.

I. Rugóállandó meghatározása A mérés leírása: A harmonikus rezgőmozgás része a közép- és emelt szintű érettségi vizsgának. A rugóállandót ebből a mozgásból általában úgy határozzák meg, hogy egy ismert tömegű testet akasztanak rá a rugóra, majd egyensúlyi helyzetéből kitérítve megmérik 10-20 lengés lengésidejét (mérési hiba csökkentése miatt) és abból a periódusidőt meghatározzák. A periódusidő (T) és a rezgőmozgást végző test tömegéből (m) a rugóállandó (D) értéke az alábbi képlet alapján határozható meg: A mérésnél ahogyan a többi mérés esetében is- hibaforrás az emberi tényező, mint időmérő. Az általam készített szoftverrel ez a tényező kiküszöbölhető, valamint a tanuló közelebb kerül a számítógéphez, mint mérőeszközhöz. A mérési berendezés: A fény erősségét érzékelő CNY70 reflexiós optikai szenzort a mydaq analóg bemenetére kapcsolva, vehető a rezgőmozgást végző testről (is) visszaverődő jel. Nem túlságosan nagy amplitúdójú és kis frekvenciával rezgő testeknél az alábbi jelet kaphatjuk:

Itt egyértelműen látszik, hogy a test milyen időpontokban volt a legközelebb az érzékelőhöz. Nem jó az, ha a tanuló tevékenysége csupán abban merül ki a mérés során, hogy megnyomja az elindító, majd a megállító gombot és máris számára a végeredmény digitálisan adott. Ennél a mérésnél a tanulónak értenie kell a kapott jelet, amihez valamelyest ismernie kell a szenzort. Neki kell kitalálnia, hogy a kapott képből hogyan határozható meg a periódusidő (persze tudnia kell a képletet is, amivel számolhat). Rá kell jönnie, hogy ez a két egymáshoz legközelebbi maximum értékhez tartozó idők különbsége. A két maximumhoz tartozó pontos (ms-ban meghatározott) idő meghatározásához a sárga vonalat a megfelelő helyekre kell húznia. A szoftver elvégzi helyette a számológép dolgát és a képletrendezést is az adatok megfelelő helyre írásával: Ezután megkapja a végeredményt egy numerikus indikátorban.

A program indítása a szokásos menüsornál lévő gombbal történik. A szoftver tartalmazza a mérés isndító-megállító, valamint a számítás indító gombot is. A program leállítása a szokásos STOP feliratú gombbal történik. A tanuló a méréshez a következő oldalon látható segítséget kapja, amely végigvezeti a mérési folyamaton. Az eredmény megállapítása után jöhetnek a szokásos szakmai kérdések.

Rugóállandó kísérleti meghatározása eszközök: állvány, rugó, ismert tömegű test, számítógép szoftverrel, mydaq csatlakoztatott analóg fényérzékelővel. 1. Állítsa össze a rezgésidő méréséhez az eszközt! A fényérzékelő szenzort helyezze a rugóra akasztott test alá. (A szenzor a testről visszavert fény erősségével arányos jeleket mér.) 2. Indítsa el a számítógép asztalán található rugoallando nevű szoftvert! 3. A mérés elindításához a program menüsorában található gombot használja! 4. Indítsa el a mérést a Mérés indulj! gombbal Indítsa el rezegni a testet! 5. Minimum egy periódus végbemenetele után állítsa le a mérést a Mérés állj! gombbal. 6. A grafikonon a csúcsokhoz tartozó idők meghatározásához a függőleges sárga vonalat húzza a csúcsra! Itt foghatja meg és húzhatja a sárga vonalat. 7. Töltse ki az adatok mezőket, majd kattintson a számítás indulj! gombra! 8. Olvassa le a rugóállandó értékét!

g meghatározása fonálingával A mérés leírása: A gravitációs gyorsulás meghatározása része a közép- és emelt szintű érettségi vizsgának. A g -t fonálingával a fonal hosszának (l), majd a lengésidőnek (T) méréséből az alább adott összefüggés felhasználásával határozzák meg. A feladat nehézsége a lengésidő meghatározása az emberi pontatlanság miatt. Ez a szoftver ezt hivatott kiküszöbölni. A mérési berendezés: Az állványra akasztott fonálon lógó kisméretű, de méretéhez képest jelentős tömegű testet egyensúlyi helyzetéből kitéríteni, majd magára hagyni. A test egyensúlyi helyzete alá (közel a testhez) egy a fény erősségét érzékelő CNY70 reflexiós optikai szenzort kell tenni, amely a mydaq analóg bemenetére van kapcsolva, és egyértelműen jelzi azt az állapotot, mikor a test hozzá a legközelebb tartózkodik. A test két ilyen állapota között a periódusidő fele telik el. Mindezt, a képlettel együtt a tanulónak (vizsgázónak) észre kell vennie és a szenzor alkalmazhatóságára is rá kell jönnie. A mérés közben az alábbi képhez jutunk:

Az előző mérésnél leírt módon juthat a tanuló az egyensúlyi helyzeteken való áthaladás ms nagyságrendű idejéhez, amit a fonalhosszal együtt beírhat adatként a megfelelő helyekre majd a gombot lenyomva a végeredmény 3 tizedes jegy pontossággal leolvasható. Ezután lehet beszélgetni az irodalmi értéktől való eltérésről. A tanuló a méréshez a következő lapon található segítséget kaphatja, mely segíti a mérésben. A mérés után jöhet a védés szakmai kérdések formájában.

g meghatározása fonálingával eszközök: állvány, súly, cérna, mérőszalag, számítógép a szükséges szoftverrel, mydaq bekötött fényerősség érzékelő szenzorral. 1. Készítsd el a fonálingát! 2. A fonálingán egyensúlyban lévő test alá helyezd el a fényérzékelőt! 3. Indítsd el a számítógép asztalán található g_meghatarozas_fonalingaval nevű programot! 4. Indítsd el a programot a menüsorban található gombbal! 5. A mérést a Mérés indulj!-állj! gombbal indíthatod és állíthatod le. Indítsd el a mérést, majd legalább egy periódus jeleinek láthatósága után állítsd le! 6. Töltsd ki a zöld színű mezőket a szükséges adatokkal! (Az egyensúlybeli idők pontos meghatározásához húzd a sárga vonalat itt megfogva a kívánt helyre!) 7. Kattints a számítás indulj! gombra, majd olvasd le g aktuális értékét!

g meghatározása vízszintes hajításból A g meghatározásának egy hasonló módja előfordult már az emelt szintű érettségi vizsgán. Egy asztalon guruló (és ezzel zajt keltő) test az asztalt elhagyva, repülés után szintén zajt keltve érkezett a talajra. A zajok közti időben a test repült. A leesés idejéből (t), valamint a test által zuhant szintkülönbségből (asztal magassága) (h) a keresett mennyiség meghatározható az alábbi összefüggésből: Az idő meghatározása az általam írt programban a grafikon segítségével történik. A mydaq audio bemenetére csatlakoztatott mikrofon analóg módon rögzíti a hangot és jól látható a grafikonról a hangszünet is. A sárga vonalat az asztalon gurulás végére, majd a földet érést jelző hang elejére húzva, az asztal elhagyás és a földet érés ideje meghatározható. A program ebből képzi az esési időt, majd számolja a g -t. A szoftverhasználat gyenge pontja az, hogy a sárga vonalat mennyire is húzzuk pontosan a kívánt jelekhez. Itt picike időeltérés szokatlan g értéket is adhat, de erről a tanulóval a mérés után már lehet beszélgetni, A szoftver tartalmazza a mérés indulj! és mérés állj! gombokat, majd az adatbevitelre szolgáló zöld mezőket (controllokat) és a számolást indító gombot is. A felhasználó számára a kezelése egyértelmű.

Csillapítási tényező meghatározása rezgőmozgást végző test esetében Ez a téma csupán az emeltszintű érettséginek lehet anyaga. A rezgő test szenzortól (ideális az ultrahangos távolságmérő szenzor analóg módon kötve lenne, azonban nekem csupán CNY70 szenzorom volt a teszteléshez azonban a programnak távolságérzékelő szenzorral működnie kell) való távolságát a program segítségével mérhetjük, majd grafikonon kijelezhetjük. A tanulónak ismernie kell (korábbról vagy egy rövid leírásból) a távolságmérő alkalmazási módját. A távolságmérőt a rezgő test alá helyezve méri a program a test távolságát a szenzortól. A program nem folytonosan méri a távolságot, hanem a programban meghatározott számú mintát vesz a rezgés során a távolságról és a hozzá tartozó időről (a mintaszám beállítható). A létrejött grafikont a tanulónak tanulmányoznia kell. Onnan kell megállapítania a szenzor-egyensúlyi helyzet távolságát, majd az egymást követő két szélsőértékhez tartozó minta közelítő számát. Ezeknek a mintaszámoknak az adatok mezőibe való beírása (zöld mezők), majd az adatok rendben gombra kattintás után a program a megadott két mintasorszám egy 5 sugarú környezetét vizsgálva határozza meg a két lokális minimumot, ami némi gondolkodással átalakítható egymást követő amplitúdóvá. A program megadja a lokális minimumokhoz tartozó időket, amelyből a tanulónak önállóan kell meghatároznia a periódusidőt. A két amplitúdó (A1 és A2) valamint a periódusidőből (T) a csillapítási tényező ekképpen határozható meg, amit az emelt érettségin a tanulótól elvárnak. A program felhasználói felülete nagyon kicsi kiegészítéssel alkalmas arra, hogy a tanuló egy távolságmérő alkalmazásának ismeretében egyedül is tudjon dolgozni. (Emelt érettségizőről beszélünk)

Csillapítási tényező meghatározása rezgőmozgást végző test esetében II. Az ide készült szoftver nagyrészt a tanuló helyett dolgozik, ami sokszor nem jó, viszont ha a csillapítási tényező függését vizsgálnánk, mondjuk a test felületétől függően, akkor a gyorsabb számolás miatt hasznos lehet. Ez a szoftver az előbb leírthoz hasonlóan működik. (mintavétel száma megadható, tömbökbe teszi a mérőeszköztől való távolságokat és az idejüket, majd a tanuló által kiválasztott egymást követő - minimumok - megközelítő mintaszámát és az egyensúlyi helyzet szenzortól való távolságát megadva (ezt a tanulónak a grafikonból kell jó közelítéssel meghatároznia) az adatok megadva - számítás indulj! gombra kattintva a program kiszámolja a két legközelebbi távolságot a szenzortól, a két szomszédos amplitúdót és a hozzájuk tartozó időket, a periódusidőt és a csillapítási tényezőt. Erre a pontosabb szélsőérték és hozzájuk tartozó idő meghatározása miatt van szükség. A mérés annál pontosabb, mennél több mintát vesz a program, azonban a nagyszámú mintánál ránézésre pontos megahatározás elég kevéssé valószínű. A szoftver működtetésének folyamata a front panel felhasználó barátságából eredendően gyorsan kitalálható. A Türelem! Ennyiedik mérésnél járok indikátor azért van, hogy nagy számú minta esetében ne gondolja a felhasználó azt, hogy a gép nem dolgozik, mivel grafikont csak a végén rajzol.