Névtelen 1

## SZÁMÍTÓGÉPPEL SEGÍTETT KÍSÉRLETEZÉS A GIMNÁZIUMBAN

(Ismertető)

PATTOGÓ LABDA (tanulói mérés)

A pattogó labdás kísérlet – amely laborméréséként, vagy otthoni tanulói mérésként egyaránt elvégezhető – szépsége az, hogy egy viszonylag bonyolult jelenséget tudunk vele egyszerűen és gyorsan mérni. A kísérlet lényege, hogy egy pattogó labda visszapattanásainak magasságát mérjük a visszapattanások számának függvényében. A kísérlet célja a tanulók érdeklődési szintjétől függően lehet egyszerűen csak egy grafikon készítése, de emelt szinten bemutathatjuk vele a linearizáció lehetőségét, vagy akár kimérhetjük vele az ütközési számot is.

Ha a kísérletet a hagyományos, videoelemzéses módszer helyett az Audacity programmal hajtjuk végre, akkor elég csak a pattogások által kiadott hangot rögzíteni, és így sokkal gyorsabban jutunk nagy pontosságú adatokhoz.

Az én tanulói csoportom által elvégzett kísérletben a cél az volt, hogy az egyes pattanások utáni emelkedési magasságot ábrázoljuk a visszapattanások számának függvényében. Ehhez a mindenhol 100Ft-ért megvásárolható „pattogós labdát” használtuk, mert ez viszonylag sokáig pattog, így 10-15 visszapattanást is lehetett vele rögzíteni. A diákok kettesével dolgoztak, és a grafikus ábrázolással együtt kb. 30 percet vett igénybe a kísérlet.

Először a diákok rögzítették az Audacity programmal a pattogások hangját. Az alábbi kép egy tipikus mérési eredményt mutat:

A diákok ezután lemérték az egymást követő pattanások között eltelt időt. Jelöljük az n-edik és (n+1)-edik pattanás között eltelt időt tn-nel!) Ez az idő az n-edik pattanás utáni emelkedési idő kétszerese, tehát az n-edik pattanás utáni emelkedés magassága kiszámolható, mint:

Ha a megfelelő időket Excel táblázatban rögzítjük, az emelkedési magasságok rendkívül egyszerűen és gyorsan számolhatók, valamint kb. további 1 perc alatt ábrázolhatjuk az emelkedési magasságot a visszapattanások számának függvényében:

#### Kísérletek leírása

| ● lebegés gitáron ● nyitott és zárt síp frekvenciája ● borosüveg-rezonátor ● pattogó labda

(Ismertető)

#### Kísérletek leírása

| ● izzó ellenállásának hőmérsékletfüggése ● RC kör bekapcsolási jelensége

Vissza a nyitólapra

Amennyiben meg szeretnénk mutatni, hogy ez egy exponenciális csökkenés, az Excel segítségével könnyen linearizálhatjuk a grafikont, ha a függőleges tengelyen most az emelkedési magasságok logaritmusát ábrázoljuk:

Ugyanez a kísérlet a fizika iránt mélyebben érdeklődő diákok számára alkalmas lehet az ütközési szám meghatározására is. Ez esetben az időadatokból az emelkedési magasságok helyett érdemes az n-edik pattanás utáni sebességet meghatározni, majd az így kapott grafikont linearizálni.

Lehet ezenkívül más összefüggéseit is vizsgálni a pattogásnak, például focilabdával mérhetjük az első visszapattanás magasságát, a labdában lévő levegő nyomásának függvényében.