ESERCITAZIONI PER STUDENTIESERCITAZIONI PER STUDENTI
5 5
T
E
CBR
X
A
S
I
NS
T
R
U
)
M
E
)
N
T
)
S
TRIGGER
85-86
92
T
E
CBR
X
A
S
I
NS
T
R
U
)
M
E
)
N
T
)
S
TRIGGER
85-86
92
Calculator-Based Rangeré (CBRé)cavo dal calcolatore al CBR
morsettobatterie 4 AA
cav*o dal CBL al CBR
Importante
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ivi comprese ma non solo, le garanzie implicite di commerciabilità e
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Indice generale
T
E
CBR
X
A
S
I
NS
T
R
U
)
M
E
)
N
T
)
S
Introduzione
Che cos'è CBR?2
Per iniziare ad utilizzare CBR — Tre semplici passaggi4
Suggerimenti per una raccolta dei dati efficace6
Esercitazioni
con note per l'insegnante e fogli di esercitazione per gli studenti
TRIGGER
85-86
92
Esercitazione 1 — Eguagliare il graficolineare13
³
Esercitazione 2 — Macchininalineare17
³
Esercitazione 3 — Pendolosinusoidale21
³
Esercitazione 4 — Palla che rimbalzaparabolico 25
³
Esercitazione 5 — Palla che rotolaparabolico29
³
Informazioni per l'insegnante33
Informazioni tecniche
I dati del CBR vengono memorizzati in elenchi37
Impostazioni del programma RANGER38
Utilizzo di CBR con CBL o con programmi CBL39
Comandi di programmazione40
Informazioni di servizio
Batterie42
In caso di difficoltà43
TI service and warranty44
Mappa dei menu programma RANGERretro copertina interna
UESTA PAGINA PUO' ESSERE COPIATA PURCHE' CONTENGA L'AVVISO DI COPYRIGHT DI
i programmi MATCH e BOUNCING BALL sono incorporati in RANGER
i parametri principali di campionatura sono facili da impostare
A cosa serve CBR?
Con
CBR
analizzare i dati di movimento senza eseguire misurazioni noiose e tracciare
manualmente il grafico.
consente agli studenti di esplorare le relazioni matematiche e scientifiche tra la
CBR
distanza, la velocità, l'accelerazione e il tempo utilizzando i dati raccolti dalle esercitazioni
eseguite. Gli studenti possono esplorare concetti di matematica e di scienze come:
statistica e analisi dei dati: metodi di raccolta dei dati, analisi statistica
0
Cosa comprende questa Guida?
Guida introduttiva all’uso di CBR
molta dimestichezza ed esperienza con le calcolatrici o con la programmazione. La Guida
include istruzioni per iniziare ad utilizzare velocemente
efficace dei dati e cinque esercitazioni eseguite in classe per esplorare le funzioni di base
e le proprietà del movimento. Le esercitazioni (vedere le pagine 13–32) includono:
note per l'insegnante su ciascuna esercitazione, oltre ad informazioni di carattere
0
generale fornite all'insegnante
istruzioni passaggio per passaggio
0
un'esercitazione di base di raccolta dei dati adatta per tutti i livelli
0
esplorazioni che esaminano i dati più da vicino, inclusi scenari what-if
0
consigli per argomenti avanzati adatti per studenti che eseguono calcoli e operazioni
0
preliminari
un foglio di un'esercitazione riproducibile per uno studente con domande aperte
0
adatte per una vasta gamma di livelli di grado
è una Guida creata per insegnanti che non hanno
é
, suggerimenti sulla raccolta
CBR
2
G
UIDA INTRODUTTIVA ALL'USO DI
CBR
UESTA PAGINA PUO' ESSERE COPIATA PURCHE' CONTENGA L'AVVISO DI COPYRIGHT DI
Per iniziare ad utilizzare CBR—Tre semplici passaggi
Con
1
2
, siete a soli tre semplici passaggi dal primo campione di dati!
CBR
Collegamento
Collegare
grafica TI utilizzando il cavo dalla
calcolatrice al
Inserire le estremità del cavo
saldamente
È possibile utilizzare anche il cavo
Nota:
corto da calcolatrice a calcolatrice
incluso.
ad una calcolatrice
CBR
.
CBR
per creare il collegamento.
Trasferimento
RANGER
nel
Innanzitutto, preparare la calcolatrice in modo che possa ricevere il
programma (vedere le sequenze di tasti seguenti).
, un programma personalizzato per ciascuna calcolatrice, è incluso
. È facile trasferire il programma adatto dal
CBR
a una calcolatrice.
CBR
TI-82 oppure TI-83TI-85/CBL oppure TI-86TI-92
LINK
Ÿ
[
A questo punto, aprire la parte girevole del
pulsante corretto per il trasferimento del programma sul
Durante il trasferimento, la calcolatrice visualizza
Al termine del trasferimento, la spia verde sul
emette un beep e lo schermo della calcolatrice visualizza
CBR
verifica un problema, la spia rossa sul
emette due beep.
Dopo aver trasferito il programma
non sarà necessario trasferire nuovamente il programma a quella
calcolatrice a meno che il programma non venga cancellato dalla
memoria della calcolatrice.
Il programma e i dati richiedono circa 17.500 byte di memoria.
Nota:
Potrebbe essere necessario cancellare dei programmi e dei dati dalla
calcolatrice. È possibile salvare prima i programmi e i dati trasferendoli su
un computer utilizzando TI-Graph Linké, oppure su un’altra calcolatrice
utilizzando un cavo da calcolatrice a calcolatrice oppure il cavo dalla
calcolatrice al
›
£
]
(consultare la Guida della calcolatrice).
CBR
Ÿ
LINK
[
]
CBR
RANGER
¡
CBR
lampeggia due volte e il
dal
Andare alla schermata
Home.
, e quindi premere il
.
CBR
RECEIVING
lampeggia una volta, il
CBR
ad una calcolatrice,
CBR
(tranne TI-92).
DONE
. Se si
CBR
4
G
UIDA INTRODUTTIVA ALL'USO DI
CBR
UESTA PAGINA PUO' ESSERE COPIATA PURCHE' CONTENGA L'AVVISO DI COPYRIGHT DI
Capire il funzionamento di un rilevatore sonico di movimento può aiutare ad ottenere
grafici di dati migliori. Il rilevatore di movimento invia un impulso ultrasonico e quindi
misura quanto tempo impiega l'impulso per ritornare dopo aver rimbalzato sull'oggetto
più vicino.
, come qualsiasi altro rilevatore sonico di movimento, misura l'intervallo di tempo che
CBR
intercorre tra la trasmissione dell'impulso ultrasonico e il primo echo di ritorno, ma
dispone anche di un microprocessore incorporato che fa molto di più. Quando i dati
vengono raccolti,
calcola la distanza dell'oggetto dal
CBR
velocità del suono; quindi calcola la derivata prima e la derivata seconda della distanza
rispetto al tempo per ottenere i dati di velocità e di accelerazione. La calcolatrice
memorizza queste misure negli elenchi
L1, L2, L3
e L4.
utilizzando un calcolo della
CBR
CBR
L'esecuzione degli stessi calcoli del
potrebbe essere un'esercitazione di classe
CBR
interessante.
Raccogliere dati campione in modalità
➊
Utilizzare i tempi campione
➋
REALTIME=NO
insieme ai dati della distanza in L2 per calcolare la
L1
. Uscire dal programma
RANGER
velocità dell'oggetto in corrispondenza di ciascun intervallo di tempo. Confrontare,
L1
L2
L3
n
n
.
+
L2
n-1
)à2
quindi, i risultati con i dati della velocità in
(
+
L2
=
L3
n
Utilizzare i dati della velocità in L3 (oppure i valori calcolati dallo studente), insieme ai
➌
tempi campione in
n+1
per calcolare l'accelerazione dell'oggetto in corrispondenza di
L1
)à2 N (
L2
n
L1
n+1
N
ciascun intervallo di tempo. Confrontare, quindi, i risultati con i dati di accelerazione
.
in
L4
Dimensione dell'oggetto
Se si utilizza un oggetto piccolo molto distante dal
diminuiscono le possibilità di
CBR
ottenere una lettura precisa. Ad esempio, a 5 metri, è più probabile rilevare un pallone
da calcio che una pallina da ping-pong.
Intervallo minimo
Quando il
ricevuto dal
consecutivi potrebbero sovrapporsi ed essere erroneamente identificati dal
non sarebbe preciso, per questo motivo è necessario posizionare il
emette un impulso, l'impulso colpisce l'oggetto, rimbalza indietro e viene
CBR
Se un oggetto si trova a meno di 0,5 metri (1,5 piedi), gli impulsi
CBR.
. Il grafico
CBR
ad almeno
CBR
0,5 metri dall'oggetto.
.
Intervallo massimo
Mentre l'impulso viaggia nell'aria, perde la sua forza. Dopo circa 12 metri (6 metri di
viaggio dell'oggetto e 6 metri di viaggio per tornare al
essere troppo debole per essere rilevato in modo attendibile dal
esiste un limite per la distanza tipica attendibile dal
(19 piedi).
6
G
UIDA INTRODUTTIVA ALL'USO DI
CBR
), l'eco di ritorno potrebbe
CBR
. Per questo motivo,
CBR
all'oggetto di meno di 6 metri
CBR
UESTA PAGINA PUO' ESSERE COPIATA PURCHE' CONTENGA L'AVVISO DI COPYRIGHT DI
non corrisponde ad un fascio stretto, simile a un fascio
CBR
sottile, ma si apre a ventaglio in tutte le direzioni fino a 10° in un fascio a forma di cono.
Per evitare interferenze da parte di altri oggetti nelle vicinanze, si tenti di creare una zonalibera nel percorso del fascio del
quello di destinazione non vengano registrati dal
. Ciò aiuta ad assicurarsi che altri oggetti diversi da
CBR
CBR
. Il
registra l'oggetto più vicino
CBR
nella zona libera.
Superfici riflettenti
Alcune superfici riflettono gli impulsi meglio di altre. Ad esempio, si potrebbero ottenere
dei risultati migliori con una palla abbastanza dura avente superficie liscia che con una
palla da tennis. Al contrario, campioni presi in una stanza piena di superfici riflettenti
dure sono più inclini a visualizzare punti di dati vaganti. Le misure di superfici irregolari
(come una macchinina giocattolo oppure uno studente che tiene una calcolatrice mentre
cammina) possono apparire irregolari.
Il grafico Distanza-Tempo di un oggetto che non si muove potrebbe avere delle piccole
differenze nei valori calcolati della distanza. Se un qualsiasi valore tra questi rileva un
pixel diverso, la linea orizzontale attesa potrebbe visualizzare dei segnali puntiformi di
ritorno secondari o accidentali. Il grafico Velocità-Tempo potrebbe apparire ancora più
frastagliato, perché la variazione della distanza tra due punti qualsiasi sul tempo è, per
definizione, la velocità. Si potrebbe voler applicare ai dati un grado appropriato di
livellatura.
UESTA PAGINA PUO' ESSERE COPIATA PURCHE' CONTENGA L'AVVISO DI COPYRIGHT DI
corrisponde al tempo totale in secondi necessario per completare tutta la
TIME
campionatura. Immettere un numero intero tra 1 secondo (per oggetti di rapido
movimento) e 99 secondi (per oggetti di movimento lento). Per
sempre 15 secondi.
REALTIME=YES, TIME
(cont.)
è
Quando per
. Ad esempio, quando
al
CBR
1,75 metri (5,5 piedi) dal
Avvio e termine
La schermata
viene specificato un numero più basso, l'oggetto deve essere più vicino
TIME
, l'oggetto non può trovarsi a più di
fornisce diverse opzioni per avviare e
del programma
SETUP
TIME=1 SECOND
.
CBR
RANGER
terminare la campionatura.
0
BEGIN ON: [ENTER]
. Avvia la campionatura con il tasto
della calcolatrice quando la
›
persona che inizia la campionatura è più vicina alla calcolatrice.
0 BEGIN ON: [TRIGGER]
. Avvia e termina la campionatura con il pulsante
quando la persona che inizia la campionatura è più vicina al
Con questa opzione, è possibile anche scegliere di scollegare il
impostare il campione, scollegare il cavo dal
premere
Utilizzare
¤
BEGIN ON: [TRIGGER]
, campionare, ricollegare il
quando il cavo non è abbastanza lungo oppure qualora
, portare il
CBR
e premere
CBR
CBR
CBR
›
¤
.
. Ciò consente di
CBR
nel punto dell'azione,
per trasferire i dati.
interferisse con la raccolta dei dati. Questa opzione non è disponibile in modalità
REALTIME=YES
0
BEGIN ON: DELAY
cui si preme
(come ad esempio l'applicazione
MATCH
. Avvia la campionatura dopo un ritardo di 10-secondi dal momento in
. Questa opzione è utile soprattutto quando solo una persona
›
).
esegue un'esercitazione.
Pulsante Trigger
del
CBR
L'effetto del pulsante
¤
0
BEGIN ON: DELAY
avvia la campionatura, anche se è selezionato
. Questo pulsante consente inoltre di terminare la campionatura, di
¤
cambia a seconda delle impostazioni.
BEGIN ON: [ENTER]
oppure
solito però è preferibile consentire il completamento del campione.
In
0
REALTIME=NO
, dopo aver fermato la campionatura,
¤
ripete automaticamente
il campione più recente, ma non trasferisce i dati alla calcolatrice. Per trasferire questi
dati, scegliere
TOOLS
da
MAIN MENU
ripetere un campione scegliendo
schermata
SETUP
.
e quindi scegliere
REPEAT SAMPLE
da
GET CBR DATA
PLOT MENU
. È inoltre possibile
oppure
START NOW
dalla
8
G
UIDA INTRODUTTIVA ALL'USO DI
CBR
UESTA PAGINA PUO' ESSERE COPIATA PURCHE' CONTENGA L'AVVISO DI COPYRIGHT DI
Le funzioni di livellatura incorporate nel programma
RANGER
possono ridurre l'effetto di
un eventuale segnale parassita oppure delle variazioni nelle misure della distanza. Evitare
una livellatura eccessiva. Iniziare senza livellatura oppure con una livellatura
LIGHT
.
Aumentare il grado di livellatura fino ad ottenere dei risultati soddisfacenti.
Per un'esercitazione con una probabilità di segnali parassita più alta della media, è
0
possibile aumentare la livellatura sulla schermata
prima della campionatura
SETUP
(vedere pagina 38).
Per dati
0
REALTIME=NO
calcolatrice deve essere collegata al
SMOOTH DATA
Rumore—in che cosa consiste e come eliminarlo?
Quando il
e quindi scegliere il grado di livellatura.
riceve dei segnali riflessi da oggetti diversi dall'oggetto di destinazione
CBR
già raccolti, è possibile applicare la livellatura ai dati. La
. Scegliere
CBR
PLOT TOOLS
da
PLOT MENU
, scegliere
principale, il grafico visualizza punti di dati erratici o anomali (punti di rumore) che non
corrispondono al andamento generale del grafico. Per ridurre il rumore:
Assicurarsi che il
0
sia puntato direttamente verso la destinazione. Provare a
CBR
regolare la parte principale del sensore durante la visualizzazione di un campione
REALTIME=YES
REALTIME=NO
Tentare di campionare in uno spazio libero da interferenze indesiderabili (vedere il
0
fino ad ottenere risultati soddisfacenti prima di raccogliere un campione
.
disegno della zona libera sulla pagina 7).
Scegliere un oggetto più grande e più riflettente oppure spostare l'oggetto più vicino
0
(ma più lontano di 0,5 metri).
al
CBR
Quando in una stanza si utilizzano più
0
, è necessario che un gruppo completi un
CBR
campione prima che il gruppo successivo inizi la sua campionatura.
Per un campione rumoroso
0
REALTIME=YES
, ripetere utilizzando un grado di livellatura
più alto fino ad ottenere risultati soddisfacenti. Non è possibile modificare la livellatura
nelle applicazioni
Per un campione rumoroso
0
DISTANCE MATCH, VELOCITY MATCH
REALTIME=NO
oppure
BALL BOUNCE
, è possibile applicare un grado di livellatura
.
più alto ai dati originali.
Velocità del suono
La distanza approssimativa dell'oggetto viene calcolata presupponendo una velocità del
suono nominale. Tuttavia, la velocità effettiva del suono varia a seconda di diversi fattori,
in modo evidente dalla temperatura dell'aria. Per esercitazioni di moto relativo, questo
fattore non è importante. Per esercitazioni che richiedono misurazioni molto accurate, è
possibile utilizzare un comando di programmazione per specificare la temperatura
dell'ambiente (vedere le pagine 40–41).
UESTA PAGINA PUO' ESSERE COPIATA PURCHE' CONTENGA L'AVVISO DI COPYRIGHT DI
quando per un campione è necessario raccogliere o tracciare solo un tipo di dato
0
REALTIME=YES
:
(distanza, velocità o accelerazione)
In modalità
REALTIME=YES
, il
elabora i dati richiesti per la traccia (distanza, velocità
CBR
oppure accelerazione), che vengono trasferiti alla calcolatrice successivamente a ciascuna
misura individuale della distanza. A questo punto, il programma
RANGER
traccia un
singolo pixel per quell'impulso.
Queste operazioni devono essere completate prima di potere richiedere il campione
successivo, per questo motivo, la velocità massima a cui è possibile campionare i dati in
modalità
REALTIME=YES
è limitata.
Sono necessari circa 0,080 secondi solo per campionare, elaborare e trasferire i dati per
un singolo punto di dati. Tempo supplementare è richiesto per operazioni come la traccia
del punto, che rallenta la velocità effettiva del campione a circa 0,125 secondi in
REALTIME=NO
Utilizzare la modalità
per oggetti più veloci
0
quando è richiesta la livellatura (vedere pagina 9)
0
per far funzionare il
0
quando per un campione è necessario raccogliere o tracciare tutti i tipi di dati
0
REALTIME=NO
in modalità separata (vedere pagina 11)
CBR
:
RANGER
(distanza, velocità e accelerazione).
.
In modalità
REALTIME=NO
, i dati vengono memorizzati nel
e non trasferiti alla
CBR
calcolatrice fino al completamento di tutte le campionature. La velocità di campionatura
può avere una velocità di una volta ogni 0,005 secondi per gli oggetti vicini. I dati per il
tempo, la distanza, la velocità e l'accelerazione vengono trasferiti alla calcolatrice.
I dati vengono memorizzati nel
dal
0
ad una calcolatrice.
CBR
Ogni volta che si modifica la livellatura, il
, e per questo motivo, è possibile trasferirli più volte
CBR
applica il nuovo fattore di livellatura,
CBR
trasferisce i dati rettificati alla calcolatrice e memorizza i valori livellati negli elenchi.
La scelta di un dominio modifica gli elenchi memorizzati nella calcolatrice. Se
0
necessario, è possibile ripristinare i dati originali dal
programma
È inoltre possibile condividere gli stessi dati tra diversi studenti, anche se questi
0
RANGER
, scegliere
TOOLS
. Dal menu
TOOLS
. Da
CBR
, scegliere
MAIN MENU
GET CBR DATA
nel
.
studenti utilizzano diversi tipi di calcolatrici grafiche TI. In questo modo si consente a
tutti gli studenti di partecipare alle esercitazioni di analisi dei dati utilizzando gli stessi
dati (vedere pagina 11).
10
G
UIDA INTRODUTTIVA ALL'USO DI
CBR
UESTA PAGINA PUO' ESSERE COPIATA PURCHE' CONTENGA L'AVVISO DI COPYRIGHT DI
, è possibile esaminare i dati in relazione
ad una funzione. I dati vengono raccolti come elenchi e visualizzati come grafici statistici,
per questo motivo, è possibile utilizzare
, e œ per esaminare questa
relazione.
All'interno di RANGER
Esaminare i grafici utilizzando
0
, che viene impostata automaticamente. Sulla
TRACE
calcolatrice TI-85, utilizzare il cursore a movimento libero.
Manipolare i dati impostati, includendo la livellatura dei dati o la selezione del dominio
0
di interesse.
All'esterno di RANGER
Esaminare i dati utilizzando l'editor degli elenchi della calcolatrice.
0
Tracciare manualmente una funzione dei dati utilizzando l'editor della calcolatrice Y=.
0
Stabilire automaticamente l'equazione che meglio di adatta ai dati utilizzando le
0
funzioni di regressione della calcolatrice.
È possibile esaminare altre relazioni oltre a quelle rappresentate dalle opzioni di traccia in
RANGER
grafici di Distanza-Tempo e Velocità-Tempo. Da
scegliere
L1
. Ad esempio, è possibile visualizzare simultaneamente come grafici statistici
nel programma
con L3 in funzione di
Plot2
, quindi impostare
QUIT
MAIN MENU
con L2 in funzione di L1 e
Plot1
. Potrebbe, inoltre, essere necessario regolare la finestra.
RANGER
,
È possibile inviare i dati e i grafici ad un computer utilizzando TI-Graph Link. Ciò è molto
utile soprattutto quando gli studenti generano rapporti più complicati sulle scoperte
relative all'esercitazione.
Utilizzo del CBR senza il programma RANGER
È possibile utilizzare il
programmi diversi da
Per informazioni sull'uso del
0
Per informazioni su come ottenere programmi ed esercitazioni, vedere pagina 36.
0
Per informazioni sui comandi di programmazione per scrivere programmi
0
come rilevatore sonico di movimento con
CBR
RANGER
.
con
CBR
personalizzati, vedere le pagine 40–41.
, vedere pagina 39.
CBL
oppure con
CBL
12
G
UIDA INTRODUTTIVA ALL'USO DI
CBR
UESTA PAGINA PUO' ESSERE COPIATA PURCHE' CONTENGA L'AVVISO DI COPYRIGHT DI