czwartek, 12 listopada 2020

Komórka w pracowni fizycznej

Dziś o komórce w pracowni fizycznej i nie mam oczywiście na myśli pomieszczenia, kanciapy, czy zaplecza (zazwyczaj w tym miejscu zawalonych "przydasię gratami"), a smartphone. Urządzenie, które z powodzeniem możemy wykorzystać do zbierania i przetwarzania rezultatów doświadczeń. Można śmiało założyć, że współczesny telefon komórkowy, bądź inne urządzenie z systemem Android (np. tablet) jest w posiadaniu uczniów i studentów. Zdecydowana większość z takich urządzeń wyposażona jest obecnie w zestaw podstawowych czujników, które świetnie sprawdzają się w badaniach zjawisk fizycznych. Czemy by nie wykorzystać ich zatem do kształtowania kompetencji niezbędnych do działań w pracowni fizycznej? Oczywiście konieczne jest zainstalowanie stosownego oprogramowania, ale o tym pisałem już jakiś czas temu - choćby Phyphox,  keuwlsoft.

ilustracja za: https://mobilny-ranking.pl

Zacznijmy tradycyjnie od przeglądu zadań, które już ktoś, kiedyś zaproponował. Inspiracją jest lista zadań doświadczalnych I Pracowni Fizycznej Uniwersytetu Wrocławskiego (numer ćwiczenia w nawiasie), archiwum Olimpiady Fizycznej Polskiego Towarzystwa Fizycznego (oznaczenia numeru olimpiady i stopnia zawodów) oraz kanał YouTube Phyphox (link to źródeł podano w nawiasach):

  • Pomiar składowej poziomej indukcji magnetycznej Ziemi metodą busoli stycznych (55). W domowej wersji tego eksperymentu rolę kompasu może pełnić telefon komórkowy, cewkę zrobić należy z kilku zwojów przewodu (możliwie blisko opasających telefon), a źródłem prądu stałego niech będą baterie (łączone równolegle, najpierw jedna, potem dwie itd. wówczas uzyskamy różne wartości natężenia prądu). O trudnościach w realizacji zadań obejmujących tematykę elektryczności i magnetyzmu już pisałem.
  • Wyznaczanie wartości oporu elektrycznego na jednostkę długości przewodnika (68/1/2 D2). Tutaj telefon pełni rolę miernika wartości indukcji magnetycznej. Kompleksowy opis znaleźć można w przykładowym rozwiązaniu.
  • Badanie ruchu wahadła (PP YC 1). Pomysł można z łatwością przystosować do konkretnego zadania eksperymentalnego obejmującego wybrane aspekty ruchu drgającego. Dodatkowo aplikacja Phyphox umożliwia bezpośrednie połączenie (za pomocą sieci Wi-Fi) urządzenia pomiarowego z komputerem i sterowanie zdalne urządzeniem. To bardzo usprawnia pomiary i proces pozyskiwania wyników do dalszego przetwarzania.
  • Badanie spadku swobodnego (PP YC 2). W rzeczywistości precyzyjna metoda pomiaru czasu jest tu kluczowa - telefon pełni rolę stopera wyzwalanego dźwiękiem.
  • Wyznaczanie szybkości dźwięku (PP YC 3). W tym eksperymencie potrzebna będzie pomoc domownika.
  • Badanie aspektów ruchu po okręgu (PP YC 4). Oczywiście telefon można wprawiać w ruch obrotowy także w inny niż pokazany na filmie sposób - gramofon, obrotowa deska do krojenia, karuzela na placu zabaw.
  • Wyznaczenie wysokości budynku. To propozycja - przedstawioną już przeze mnie wcześniej na blogu, należy traktować raczej jako ilustrację tego, że dla chcącego nić trudnego.
Dodatkowo warto pomyśleć nad doświadczeniami wykorzystującymi kamerę (czujnik natężenie oświetlenia) do badania np. zależności natężenia oświetlenia od odległości od źródła światła, czy mikrofon (czujnik dźwięku) do badania źródeł dźwięku oraz zjawiska superpozycji drgań (komórka to także dobry generator akustyczny). Jeśli urządzenie wyposażone jest w barometr można pokusić się o wyznaczenie zależności ciśnienia atmosferycznego od wysokości.

Spragnionym wyzwań - tutaj już komputer i dodatkowe oprogramowanie będzie niezbędne - polecam także zadania eksperymentalne projektu EU-HOU np:
Oczywiście przystosowanie przedstawionych propozycji do konkretnych, naszych własnych, działań edukacyjnych wymaga sporo pracy, ale czy mamy wybór? Pocieszające jest to, że materiał raz przygotowany będzie można w przyszłości wykorzystać znów. Również w "warunkach bezwirusowych".

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz