classpad.pl

Basic|Add-in|eActivities|Komputer|Lua|Pomoce|EA-100(200)|Linki|Kontakt

Moje doświadczenia z wykorzystaniem EA-100


1. Pomiar przyspieszenia ziemskiego

Program:
GRAVITY (Algebra FX 2.0 Plus) (fx-9860). Jest to zestaw trzech programów: "GRAVIT - kontroluje analizator i pobiera dane do kalkulatora, "GRAVIT1 - wycina niepotrzebne dane od momentu gdy piłka uderzy w ziemię, "GRAVIT2 - program dopasowuje do danych krzywą regresji i oblicza przyspieszenie ziemskie.

Przyrządy: czujnik ruchu, czujnik światła, latarka, stojak (z pracowni fizycznej), piłka.

Opis doświadczenia:
Na stojaku mocujemy czujnik ruchu skierowany sensorem ku dołowi. Z czujnika światła i latarki montujemy bramkę fotoelektryczną (to akurat nie jest konieczne). EA 100 ustawiamy: odstęp pomiędzy pomiarami 0.02 s; 50 pomiarów; wyzwolenie przy wzrastającym oświetleniu (tutaj zależy jak zamocujemy bramkę).



Wyniki:
Po wyświetleniu wykresu z zebranych danych na kalkulatorze dostaniemy parabolę, górne wyniki należy wykasować, ponieważ będą to odbicia się piłeczki od ziemi, a nas interesuje tylko jej lot. Analizujemy wyniki przy pomocy regresji kwadratowej (o wzorze: y = ax^2 + bx + c ). Współczynnik 2*a będzie naszym szukanym przyspieszeniem ziemskim.



Uwagi:
Bramka nie jest tutaj specjalnie potrzebna, ale bez niej musielibyśmy przycinać jeszcze wyniki z dołu, kiedy piłeczka była by w spoczynku względem analizatora.


2. Samochodzik - ruch jednostajny, jednostajnie przyspieszony i jednostajnie opóźniony.

Program:
CARLEGO (Algebra FX 2.0 Plus) (fx-9860) - program kontroluje analizator i pobiera dane do kalkulatora.
DATACUT (Algebra FX 2.0 Plus) (fx-9860) - program umożliwia wycięcie dowolnego fragmentu otrzymanych danych i dopasowanie do nich regresji liniowej lub kwadratowej.

Przyrządy: czujnik ruchu, samochodzik napędzany silniczkiem elektrycznym (np. model z klocków lego).



Opis doświadczenia:
Na stole kładziemy czujnik ruchu oraz samochodzik. Włączamy pomiar ustawiając wszystko tak, żeby zaobserwować wszystkie fazy ruchu samochodziku. Osiągnięcie prędkości końcowej następuje stosunkowo szybko więc jeśli chcemy zaobserwować tą fazę ruchu, należy dać bardzo małe odstępy pomiędzy kolejnymi pomiarami.

Wyniki:
Dostaniemy parabolę (można sprawdzić przyspieszenie), linię prostą (ruch jednostajny, obliczamy prędkość) i parabolę odwróconą (ruch jednostajnie opóźniony).





Uwagi:
Na samochodzik działa stała siła pochodząca od silniczka i paska klinowego.


3. Mieszanina schładzająca - pomiar temperatury

Program: COLD (Algebra FX 2.0 Plus) (fx-9860) - sczytywane 60 pomiarów temperatury w odstępach 1 sekundy i rysowanie wykresu na bieżąco ( tryb "Real-time").

Przyrządy: czujnik temperatury, probówka z zatyczką, lód (masa lodowa, potłuczony lód lub śnieg), sól (drobno zmielona).



Opis doświadczenia:
Etap 1
Do probówki wsypujemy lód i czekamy jak temperatura się ustabilizuje. Oczywiście ma wyjść 0 ale mogą być drobne odchyły.
Etap 2
Dosypujemy soli. Proporcje są następujące 3 części lodu, 1 część soli.

Wyniki:
Etap1
Temperatura spada do 0 i nic więcej.
Etap 2
Po dosypaniu soli temperatura spada poniżej zera.

Wyjaśnienie:
Działanie mieszanin oziębiających polega na tym, że podczas rozpuszczania soli w cieczy pochłaniane jest ciepło - ciecz oziębia się. Jeżeli użyjemy soli łatwo rozpuszczalnej, możemy osiągnąć wyraźne obniżenie temperatury. Oczywiście taka metoda wyrabiania lodu na własny użytek jest zbyt kosztowna.


4. Wahadło - sinusoida, wyznaczenie przyspieszenia ziemskiego

Program:
PENDULUM (Algebra FX 2.0 Plus) (fx-9860). Są to trzy programy: "PENDUL - program kontroluje analizator i pobiera dane do kalkulatora, "PENDUL2 - program rysuje wykres z otrzymanych danych i dopasowuje do nich krzywą regresji sinusoidalnej i "PENDUL3 - obliczenie przyspieszenia ziemskiego.

Przyrządy: czujnik ruchu, statyw, wahadło (piłka zawieszona na sznurku, element musi mieć średnicę powyżej 15cm, wtedy będzie dobrze wykrywany przez czujnik ruchu).

Opis doświadczenia:
Uruchamiamy program "Pendulum". Wprawiamy w ruch wahadło i GO. Dane są sczytywane.



Wyjaśnienie:
Gdy narysujemy na kalkulatorze wykres z zebranych pomiarów okaże się, że otrzymaliśmy piękną sinusoidę. Można to sprawdzić dopasowując linie regresji sinusoidalnej. Ruch wahadła jako prosty ruch harmoniczny (małe wychylenia) opisany jest zależnością y=a sin(bx +c).

Wyniki:
Na koniec wykonywania programu dostaniemy dane z obliczonej regresji sinusoidalnej
y=a*sin(bx+c)+d , ich interpretacja jest następująca:
a - amplituda (maksymalne wychylenie wahadła od położenia równowagi);
b - szybkość kątowa,
, gdzie T to okres;
c - faza początkowa;
d - odległość czujnika ruchu od osi wahadła (położenia równowagi);

Przyspieszenie ziemskie obliczamy według wzoru:
, gdzie l to długość wahadła.