Τα κύρια μέρη του πειράματος αυτού είναι ένας ηλεκτρικός σπινθηριστής, που οδηγείται από μια γεννήτρια ΥΤ, ένας ανιχνευτής φωτός, που ανιχνεύει τη λάμψη του σπινθήρα, ένας ανιχνευτής ήχου, που ανιχνεύει τον κρότο του σπινθήρα και ένας Arduino. Οι ανιχνευτές αυτοί βρίσκονται σε μια πλακέτα σε απόσταση από τον σπινθηριστή μικρότερη του ενός μέτρου. Ένα RS flip-flop στην ίδια πλακέτα ανεβαίνει σε υψηλή κατάσταση όταν ανιχνευτεί η λάμψη και κατεβαίνει σε χαμηλή κατάσταση όταν ανιχνευτεί ο κρότος. Ο Arduino μετρά, με ακρίβεια μs τη χρονική διάρκεια που η έξοδος του flip-flop ήταν υψηλή και έτσι προσδιορίζει σε πόσο χρόνο μετά τη λάμψη ήρθε ο κρότος, δηλαδή ουσιαστικά την ταχύτητα του ήχου.
Το Εργαστηριακό Κέντρο Φυσικών Επιστημών (ΕΚΦΕ) Ιωαννίνων προωθεί τη διδασκαλία των φυσικών επιστημών μέσω πειραμάτων.
Ας ζυγίσουμε αέρα.
Με μια τρόμπα αυτοκινήτου μπορούμε να βάλουμε πεπιεσμένο αέρα σε ένα άδειο δοχείο σαντιγύ. Ο πρόσθετος αέρας που βάζουμε μπορεί να ζυγιστεί με μια ευαίσθητη ζυγαριά. Στο πείραμα κάνουμε τη γραφική παράσταση της αύξησης του βάρους ωε προς την υπερπίεση και, από την κλίση της ευθείας που προκύπτει, προσδιορίζουμε την αρχική μάζα του αέρα.
Χρονομέτρηση εκκρεμούς υψηλής ακρίβειας με χρήση Arduino
Το εκκρεμές αυτό κάνει ταλαντώσεις πάνω από έναν ανιχνευτή Hall. Οι ταλαντώσεις μετατρέπονται σε ηλεκτρικούς παλμούς που διαβάζονται από έναν μικροελεγκτή Arduino. Οι Arduino προσδιορίζει την περίοδο του εκκρεμούς με ακρίβεια. Μέσω της γραφικής παράστασης του τετραγώνου της περιόδου ως προς το μήκος, προσδιορίζουμε το g.
Ένας προσδιορισμός του g με εκκρεμές
Το πείραμα αυτό εκτελείται με συμβατική χρονομέτρηση αλλά με εξελιγμένη πειραματική διάταξη. Ο ορθοστάτης είναι χαραγμένος περιοδικά και φέρει σύνδεσμο με πιαστήρα. Ο πιαστήρας πιάνει ένα καπάκι από γάλα μέσα από το οποίο περνάει το νήμα του εκκρεμούς. Τα παραπάνω χρησιμεύουν για να γίνεται το πείραμα ευκολότερο και ακριβέστερο.
Εγγραφή σε:
Αναρτήσεις (Atom)