Pokus: Demonstrace měření vzdálenosti pomocí sonaru

Úkol: Vyzkoušet, do jaké míry je měření vzdálenosti pomocí sonaru přesné.

Pomůcky: sonar, délkové měřidlo

Provedení: Umísťujeme čidlo do různé vzdálenosti od stěny, odečítáme vzdálenosti určené pomocí sonaru a kontrolujeme je pomocí délkového měřidla.

Závěr: Odhadem zhodnotíme, do jaké míry je možné se na měření vzdálenosti čidlem spolehnout. Diskutujeme, jaké faktory mohou způsobovat nepřesnost měření.

 

Pokus: Hra na ponorku

Úkol: Demonstrovat využití sonaru k orientaci v prostoru.

Pomůcky: sonar, šátek na zavázání očí, delší USB kabel na propojení s počítačem

Provedení: Dva žáci budou tvořit tým ovládající ponorku. Jednomu z nich zavážeme oči a do ruky dáme senzor, druhý bude sledovat údaje na obrazovce a hlásit je svému spolužákovi. Zbytek žáků se rozestaví ve třídě, vytvoří „útesy“ bránící ponorce v proplutí.

Otázka: Podaří se žáku se zavázanýma očima pouze pomocí údajů o vzdálenosti předmětů od spolužáka přejít z jednoho konce třídy na druhý, aniž by narazil?

 

Pokus: Harmonický průběh kmitů pružinového oscilátoru

Úkol: Demonstrovat harmonický průběh kmitů oscilátoru tvořeného závažím zavěšeným na pružině.

Pomůcky: sonar, pružina, závaží, kartička z tvrdého kartonu, stojan

Provedení: Pružinu zavěsíme na stojan, zavěsíme na ni závaží, na jehož spodní stranu připevníme kartičku tvrdého kartonu (pro lepší odraz ultrazvuku) a pod ni umístíme sonar. Po rozkmitání oscilátoru pozorujeme na obrazovce křivku sinus, čímž prokážeme harmonický průběh kmitů oscilátoru.

Poznámka: V závislosti na velikosti přilepené kartičky budeme mít kmity více nebo méně tlumené.

 

Pokus: Tlumené kmity harmonického oscilátoru

Úkol: Znázornit tlumené kmity oscilátoru tvořeného závažím zavěšeným na pružině.

Pomůcky: sonar, pružina, závaží, 2 kartičky z tvrdého kartonu (malá a velká), stojan

Provedení: Pružinu zavěsíme na stojan, zavěsíme na ni závaží, na jehož spodní stranu připevníme malou kartičku tvrdého kartonu a pod ni umístíme sonar. Po rozkmitání oscilátoru pozorujeme na obrazovce křivku kmitů s mírně klesající amplitudou výchylky (v závislosti na velikosti kartičky a tím i na míře tlumení volíme delší časový interval měření). Celý pokus zopakujeme s velkou kartičkou a pozorujeme, že kmity jsou více tlumené, dochází k rychlejšímu poklesu amplitudy výchylky.

Zdroje

Obrázky

Obr. 1: archiv autora