by 
Δημοσιεύτηκε από το χρήστη Νίκος Παναγιωτίδης στις 5 Ιανουάριος 2014 στις 21:44 στην ομάδα Εργαστήριο
Ξεχάστε τις φωτοπύλες! Εδώ μια μέθοδος μέτρησης του χρόνου κίνησης ενός σώματος “με απλά υλικά”.
http://ekfeioa.mixxt.org/networks/files/file.160606
Απαντήσεις σε αυτή τη συζήτηση
Ονομάζομαι Θωμάς Νίκας, φυσικός ραδιοηλεκτρολόγος. Είμαστε συνάδελφοι με τον Αντώνη στο ΕΚΦΕ Αγίων Αναργύρων και μέσω του λογαριασμού του θα ήθελα να προτείνω μια πιθανή βελτίωση της κατασκευής.
Πρόκειται για μια ενδιαφέρουσα κατασκευή! Βέβαια δεν είναι τόσο ευέλικτη όσο οι φωτοπύλες, δίνει όμως αμεσότερη εποπτεία στην ηλεκτρονική χρονομέτρηση. Θα μπορούσε να περιλάβει τα πλεονεκτήματα των φωτοπυλών, αν αντικατασταθούν οι ηλεκτρικές επαφές από μια φωτεινή πηγή (πηγή λευκού φωτός ή LED υπερύθρων) και έναν ανιχνευτή φωτός (φωτοαντίσταση ή φωτοτρανζίστορ), όπως ακριβώς λειτουργούν και οι φωτοπύλες. Με σχετικά απλά ηλεκτρονικά κυκλώματα τροφοδοσίας της φωτεινής πηγής και του φωτοανιχνευτή, καθώς και μια ρυθμιζόμενη διάταξη κατωφλίου για την αντιστάθμιση του περιβάλλοντος φωτισμού, θα μπορούσε να ελέγξει απευθείας το χρονόμετρο και να δώσει μεγαλύτερη ευελιξία στη χρήση. Ωστόσο, η ακρίβεια των μετρήσεων δεν μπορεί να υπερβεί αυτήν του χρονομέτρου, δηλαδή τα 10 msec, όταν οι φωτοπύλες έχουν 0,1 msec. Για να φτάσει κανείς αυτές τις επιδόσεις ή ίσως και καλύτερες, θα πρέπει να κατασκευάσει και προγραμματίσει ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα βασισμένο σε μικροελεγκτή, π.χ. στον Arduino.
Αξίζει πάντως τον κόπο να ασχοληθεί κανείς με ιδιοκατασκευές εργαστηριακών οργάνων, παρακινώντας και τους μαθητές να συμμετάσχουν, όπου υπάρχει η δυνατότητα.
Θωμά γράψου στο Ylikonet και στείλε παρόμοια.
Γνωρίζω τον Θωμά και είναι εντυπωσιακός.
Επίσης στείλτε link με δουλειές που γίνονται στους Αγίους Αναργύρους.
Θωμά ευχαριστώ για την απάντησή σου. Ηταν η πρώτη απάντηση αρκετό καιρό μετά τη δημοσίευσή μου και χάρηκα που τη διάβασα γιατί είχα νομίσει ότι δεν υπάρχει ενδιαφέρον. Η ιδέα μου ήρθε κάποιο βράδυ που έπινα τσίπουρα με κάποιον άλλο φυσικό. Έκατσα κι έκανα μια πρόχειρη κατασκευή την άλλη μέρα, την τράβηξα βίντεο εν λειτουργία και το ανέβασα. Από τότε έχω κάνει άλλα 2 πιο εξελιγμένα κεκλιμένα επίπεδα. Σ΄ αυτά έβαλα από 2 παράλληλες ταινίες αλουμινίου και πάνω απ΄ αυτές ειδική μόνωση για μικρή απώλεια κινητικής ενέργειας. Μετράω επιταχύνσεις με καλή ακρίβεια.
Σε ένα άλλο τσίπουρο που έπινα μερικές μέρες αργότερα με έναν ηλεκτρονικό, του μίλησα για τη δουλειά αλλά αυτός, οπως και συ, μου πρότεινε τις φωτοπύλες. Δεν είναι ότι δεν μπορώ να φτιάξω φωτοπύλες, είμαι καλός στα ηλεκτρονικά, αλλά ήθελα κάτι απλό και εύχρηστο. Κάτι που μπορεί να κατασκευάσει ο κάθε φυσικός και να κάνει πειράματα στην τάξη. Και να έχει ακρίβεια. Το σύστημα των αλουμινοταινιών έχει την ακρίβεια του χρονομέτρου ως προς το t (0,01 s) αλλά και καλή ακρίβεια ως προς το x, γιατί το χρονόμετρο αρχίζει να μετρά αμέσως μόλις ο κύλινδρος πέσει στην αλουμινοταινία (και σταματά ομοίως).
Στο ΕΚΦΕ Ιωαννίνων έχω και 2 airtracks (χωρίς φωτοπύλες) και έχω σχεδόν ολοκληρώσει ένα παρόμοιο σύστημα και γι αυτά.
Ευχαριστώ Πάνο. Μια εξέλιξη αυτού του συστήματος είναι ο “ηλεκτρονικός διάδρομος κύλισης”. Μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος έχει χωριστεί σε λωρίδες πλάτους 1 εκ. στις οποίες έχουν κολληθεί ηλεκτρικά ακροδέκτες. Ένα καλώδιο συνδέει 2 απ΄ αυτούς τους ακροδέκτες με τη μια είσοδο του χρονομέτρου. Η άλλη πάει στην κεντρική λωρίδα χαλκού.
Σκοπεύω να σε καλέσω στο ΕΚΦΕ Ιωαννίνων μαζί με τους άλλους 4 ΥΕΚΦΕ της Ηπείρου για να σας κάνω μια επίδειξη αυτών των συστημάτων χρονομέτρησης. Λέω να το κάνω το προσεχές Σάββατο αν αυτό είναι εύκολο για σένα και για τους άλλους.