Texas instruments CBR 2 GETTING STARTED [fi]

Download

CBR

CBR 2™

CBRCBR

IIKKEENILMAISIN

IIKKEENILMAISINIIKKEENILMAISIN

5 5

2™----

2™2™

OPPILASTYÖTÄ

OPPILASTYÖTÄOPPILASTYÖTÄ

ALOITUSOPAS

ALOITUSOPAS ALOITUSOPAS

SISÄLTÄÄ

SISÄLTÄÄSISÄLTÄÄ

Tärkeää

Texas Instruments tai mitkään osallistuvat kolmannet osapuolet eivät anna mitään takuuta, ei suoraa eikä epäsuoraa, mukaan luettuna, mutta ei niihin rajoitettuna, kaikenlainen kaupattavuus tai tiettyyn tarkoitukseen sopivuus, koskien kaikkia ohjelmia tai painettua aineistoa, ja jättää tällaisen aineiston käytettäväksi yksinomaan periaatteella “siinä muodossa kuin on”.

Missään tapauksessa ei Texas Instruments eikä mikään osallistuva kolmas osapuoli ole vastuussa kenellekään erityisistä, epäsuorista, satunnaisista, tai välillisistä vahingoista näiden materiaalien hankkimisen tai käytön yhteydessä tai niistä johtuen, ja Texas Instruments Inc.:ille jäävä ainoa ja yksinomainen vastuu, toiminnan muodosta riippumatta, ei ylitä tämän laitteen hankintahintaa. Texas Instruments ei myöskään ota vastuuta mistään eikä minkäänlaisesta vaateesta, joka koskee näiden materiaalien käyttöä toisen osapuolen toimesta.

 2004 Texas Instruments Incorporated. Kaikki oikeudet pidätetään.

Tämän julkaisun tekijänoikeusilmoituksella merkittyjen sivujen uudelleentulostaminen tai valokopiointi on sallittu opettajille luokkaopetuksen, ryhmätöiden tai seminaarien vaatimissa määrissä. Nämä sivut on suunniteltu kopioitavaksi opetustarkoituksessa luokkahuone-, laboratorio- tai seminaarikäyttöön siten, että kussakin kopiossa on Texas Instrumentsin copyright-ilmoitus. Näitä kopioita ei saa myydä ja niiden jakaminen muulla tavalla on ehdottomasti kielletty. Edellä mainittuja tapauksia lukuunottamatta Texas Instruments Incorporatedilta on hankittava kirjallinen lupa tämän julkaisun tai sen osien kopioimiseen tai jakamiseen missään muodossa tai millään sähköisellä tai mekaanisella tavalla, mukaan lukien tietojen tallennus ja palautus -järjestelmissä, ellei paikalliset tekijänoikeuslait sitä salli. Lisätietoja saa osoitteesta: Texas Instruments Incorporated, 7800 Banner Drive, M/S 3918; Dallas, TX 75251; Attention: Manager, Business Services

Harjoitusta 1 (Liikkeen kuvaaminen graafisesti) ja Harjoitusta 3 (Liukumäki) on käytetty Vernier Software and Technology -yhtiön luvalla. Kyseiset harjoitukset on mukautettu Don Volzin ja Sandy Sapatkan teoksesta Middle School Science with Calculators.

Sisällysluettelo

Esittely

Mikä CBR 2™ on? 2

CBR 2™:n käytön aloittaminen: kolme helppoa vaihetta 4

Vihjeitä tehokasta tietojenkeruuta varten 6

Työohjeet, opettajan materiaali ja oppilaan työlomakkeet

³ Harjoitus 1 — Liikkeen kuvaaminen graafisesti tasainen liike 10

³ Harjoitus 2 — Matki kuvaajaa tasainen liike 14

³ Harjoitus 3 — Liukumäki kiihtyvä liike 18

³ Harjoitus 4 — Pomppiva pallo kiihtyvä liike 24

³ Harjoitus 5 — Vierivä pallo kiihtyvä liike 28

Opettajan tiedot 32

Tekniset tiedot

CBR 2™-tiedot tallennetaan listoihin 36

EasyData-asetukset 37

CBR 2™:n käyttö CBL 2™:n tai CBL 2™-ohjelmien kanssa 38

Huoltotiedot

Paristot 40

Ongelman ilmetessä 41

EasyData-valikkokartta 42

TI-huolto ja takuu 43

Mikä CBR 2™ on?

CBR

CBR 2™ (Calculato

CBRCBR

TI-84 Plus-, ja TI-84 Plus Silver Edition-laskimen kanssa

tuo käytännön tiedonkeruun ja -analysoinnin luokkahuoneeseen

CBR 2™:n toiminnot

CBR 2™:n ja TI:n graafisen laskimen avulla oppilaat voivat kerätä, tarkastella ja analysoida

liiketietoja ilman vaivalloisia mittauksia ja kuvaajien piirtämistä käsin.

CBR 2™:n avulla oppilaat voivat tutkia etäisyyden, nopeuden, kiihtyvyyden ja ajan välisiä

suhteita käyttämällä itse tekemistään kokeista keräämiään tietoja. Oppilaat voivat tutkia matemaattisia ja fysikaalisia käsitteitä, kuten

2™ (Calculatorrrr----Based Ranger™)

2™ (Calculato2™ (Calculato

käytettäväksi TI-83 Plus-, TI-83 Plus Silver Edition-,

Based Ranger™)

Based Ranger™)Based Ranger™)

liikkeenilmaisin

helppo käyttää

0 liikettä: etäisyys, nopeus, kiihtyvyys 0 kuvaajia: koordinaatiston akselit, kulmakerroin, akseleiden leikkauspisteet 0 funktioita: lineaarinen, toisen asteen, eksponentiaalinen, sinimuotoinen 0 differentiaalilaskentaa: derivaatat, integraalit 0 tilastotiedettä ja tietojen analysointia: tiedonkeruutavat, tilastollinen analyysi 0 fysiikkaa: liikkeen tutkiminen, etäisyys, nopeus, kiihtyvyys, dynamiikan ilmiöt

Tämän oppaan sisältö

CBR 2™ -aloitusopas on tarkoitettu oppaaksi opettajille, joilla ei ole runsaasti kokemusta laskinten käytöstä. Opas sisältää pikaohjeet tietojenkeruuta varten ja viisi harjoitusta, joissa tutkitaan liikkeen perusfunktioita ja ominaisuuksia. Näissä harjoituksissa (katso sivut 10–31) on:

0 opettajan materiaali kutakin harjoitusta varten sekä yleistietoja opettajalle 0 vaiheittaiset ohjeet 0 tiedonkeruutehtäviä kaikille tasoille 0 tehtäviä, joissa tietoja tutkitaan tarkemmin, kuten "entä jos" -tilanteet 0 ehdotuksia monimutkaisempia tehtäviä varten, jotka soveltuvat esimerkiksi

differentiaalilaskentaa osaaville opiskelijoille

0 kopioitava oppilaan tehtävälomake, jossa on avoimia eritasoisia kysymyksiä.

CBR 2™:n käyttöä varten, vihjeitä tehokasta

Mikä CBR 2™ on?

-painike käynnistää mittaamisen

Paristolokero (pohjassa)

(jatkoa)

USB- ja I/O-portit TI:n

raafiseen laskimeen

kytkemistä varten

änisensori voi ottaa vastgaan jopa 200 mittauspistettä

ekunnissa. Kantama on

0,15–6 metriä

BT (British Telecom) -

ortti, joka liitetään CBL™, CBL 2™ tai LabPro® -laitteeseen

Kallistettava lähetinosa, mikä mahdollistaa anturin tarkan tähtäämisen

Herkkyyskytkin, jolla herkkyys voidaan asettaa Normaali- ja

Standardinmukainen kierrevastake,

onka avulla laite voidaan kiinnittää alustaan tai mukana toimitettuun

uristimeen (laitteen pohjassa)

äljitys-tilojen välille (katso sivu 6).

CBR 2™ sisältää kaiken tarvittavan, joten laitteen käyttö voidaan aloittaa helposti ja nopeasti —

sinun tarvitsee vain liittää TI:n graafiset laskimet (jotkin harjoitukset vaativat helposti saatavilla olevia havaintovälineitä).

0 liikkeenilmaisin 0 4 AA-paristoa 0 5 hauskaa

0 Standard-B to Mini-A -USB-kaapeli

(laskimesta

CBR 2™ -laitteeseen)

0 I/O-kytkentäkaapeli

CBR 2™:n käytön aloittaminen: kolme helppoa vaihetta

Kun otat CBR 2™:n käyttöön, sinun tarvitsee suorittaa vain kolme yksinkertaista toimenpidettä, joiden jälkeen voit suorittaa ensimmäisen mittauksen!

1111

Lataa

Graafisessa laskimessasi voi olla valmiiksi ladattuna sovelluksia (sovellusohjelmia), mukaan lukien EasyData-sovellus. Voit tarkistaa, mitä sovelluksia laskimeesi on asennettu, painamalla Œ. Jos EasyDatasovellusta ei ole asennettu, löydät sen uusimman version Internet-sivulta education.ti.com. Lataa EasyData-sovellus tarvittaessa nyt.

Liitä

Liitä CBR 2™ TI-grafiikkalaskimeesi Standard-B to Mini-A -USB-kaapelin (laskimen ja liittimet tiukasti paikalleen kumpaankin yksikköön.

Aseta herkkyyskytkin normaalitilaan tutkiessasi kävelyä, pallonheittoa, heiluria jne. tai jäljitystilaan tutkiessasi liikettä vaunuradalla.

Tietoja laskimen ja

0 Kaapelia voidaan käyttää vain EasyData-sovelluksen kanssa. 0 Mahdollistaa EasyData-sovelluksen automaattisen käynnistymisen, kun

CBR 2™ -laite kytketään TI-84 Plus -sarjan laskimeen.

CBR 2™-laitteen välisen) tai I/O-kytkentäkaapelin avulla ja paina

CBR 2™ -laitteen välisestä MINI-A-USB-kaapelista:

0 Tuottaa paremman fysikaalisen ja luotettavamman yhteyden kuin I/O-

kytkentäkaapeli.

0 Kaapelia ei voi käyttää RANGER-, DataMate- tai muiden vastaavien

sovellusten kanssa.

1111 3333

Suorita

Suorita EasyData -sovellus CBR 2™ -laitteeseen kytketyssä grafiikkalaskimessa.

Siirry vaiheeseen 1, jos käytät TI-83 Plus -sarjan laskinta. Jos käytät TI-84 Plus

-laskinta, joka on kytketty laskimen ja kaapelilla, suorita vaiheet 1 ja 4.

1. Kytke virta laskimeen ja siirry perusnäytölle.

2. Hae grafiikkalaskimeen tallennetut sovellukset näytölle painamalla Œ.

3. Valitse EasyData ja paina Í. Sovelluksen avautumisnäyttö näkyy noin 2–3 sekuntia, jonka jälkeen

näkyviin tulee päänäyttö.

4. Aloita tietojen kerääminen valitsemalla päänäytöltä Start (paina q).

CBR 2™ -laitteen välisellä MINI-A-USB-

CBR 2™:n käytön aloittaminen: kolme helppoa vaihetta

Pääset nopeasti alkuun, kun suoritat jonkin tämän oppaan työn.

Tärkeää

0 Tämä opas koskee kaikkia TI:n graafisia laskimia, joita voi käyttää

CBR 2™:n (katso sivu 2) kanssa, joten jotkin valikkojen nimet eivät ehkä

vastaa laskimesi valikkojen nimiä.

0 Kun valmistelet harjoitusta, varmista, että CBR 2™ on tukevasti

paikallaan ja että johto ei aiheuta kompastumisvaaraa.

0 Lopeta EasyData-sovelluksen käyttö aina Quit-vaihtoehtoa käyttäen.

EasyData-sovellus katkaisee käytetään. Tämä varmistaa sen, että seuraavalla käyttökerralla.

0 Irrota CBR 2™ aina laskimesta ennen CBR 2™:n pakkaamista. 0 EasyData käynnistyy automaattisesti, kun TI-84 Plus tai TI-84 Plus Silver

Edition -grafiikkalaskin on liitetty

CBR 2™ -laitteen välisellä MINI-A-USB-kaapelilla.

CBR 2™:n virran oikein, kun Quit-toimintoa

CBR 2™ alustetaan oikein

CBR 2™ -laitteeseen laskimen ja

Vihjeitä tehokasta tietojenkeruuta varten

Hyvälaatuisten mittaustulosten saaminen

Kuinka CBR 2™ toimii?

Kun tiedät, kuinka liikkeenilmaisin toimii, voit saada hyvälaatuisia mittaustuloksia. Liikkeenilmaisin lähettää ultraäänipulssin ja mittaa, kuinka kauan aikaa kuluu, ennen kuin pulssi heijastuu takaisin.

CBR 2™, kuten kaikki liikkeenilmaisimet, mittaa ajan, joka kuluu ultraäänipulssin

lähettämisestä ensimmäiseen palaavaan kaikuun, mutta mikroprosessori, joka tekee paljon muutakin. Kun tiedot kerätään, kohteen etäisyyden

CBR 2™:stä käyttämällä laskutoimituksessa äänen nopeutta. Tämän

jälkeen se laskee etäisyystiedon ensimmäisen ja toisen derivaatan ajan suhteen. Näin tulokseksi saadaan nopeus- ja kiihtyvyystiedot.

CBR 2™ tallentaa nämä mittaustulokset

listoihin.

Kohteen koko

Pienen kohteen käyttäminen suurella etäisyydellä CBR 2™:stä pienentää tarkan tuloksen saamisen mahdollisuutta. Esimerkiksi 5 metrin etäisyydeltä on helpompi havaita jalkapallo kuin pingispallo.

CBR 2™:ssä on sisäinen

CBR 2™ laskee

Minimikantama

Kun CBR 2™ lähettää pulssin, pulssi osuu kohteeseen ja heijastuu takaisin ja CBR 2™ vastaanottaa sen. Jos kappale on alle 15 senttimetrin etäisyydellä, peräkkäiset pulssit voivat olla päällekkäin, ja virheellinen, joten sijoita

Maksimikantama

CBR 2™ voi tunnistaa ne väärin. Kuvaaja on tässä tapauksessa

CBR 2™ vähintään 15 senttimetrin päähän kohteesta.

Kun pulssi kulkee ilmassa, sen teho heikkenee. Noin 12 metrin (6 metriä kohteeseen ja 6 metriä takaisin

CBR 2™ tunnistaisi sen varmasti. Tämä rajoittaa normaalin luotettavan etäisyyden CBR 2™:stä kohteeseen enintään 6 metriin.

Herkkyyskytkin

CBR 2™:ään) matkan jälkeen palautuva kaiku voi olla liian heikko, jotta

Herkkyyskytkimessä on kaksi käyttötilaa — jäljitys ja normaali. Jäljitys-tila on tarkoitettu harjoituksiin, joissa käytetään ilmatyyny- tai vaunurataa, ja Normaali-tila on

Track Normal

% &

tarkoitettu muille harjoituksille, kuten kävely, pallonheitto, pomppiva pallo, heiluri jne.

Jos dataan tulee runsaasti ylimääräisiä häiriöitä, herkkyyskytkin on mahdollisesti Normaali-tilassa. Kun siirrät herkkyyskytkimen Jäljitys-asentoon, sensorin herkkyys vähenee, ja mittaustulosten laatu voi parantua.

Vihjeitä tehokasta tietojenkeruuta varten

Esteetön alue

CBR 2™

suuntiin enintään 15° keskikohdasta kartionmuotoisena 30° asteen säteenä.

Vältä lähistöllä olevien muiden esineiden aiheuttamia häiriöitä luomalla esteetön alue

CBR 2™-säteen reitille. Tämä varmistaa sen, että CBR 2™ ei havaitse muita esineitä kuin

kohteen.

Heijastavat pinnat

Jotkin pinnat heijastavat pulsseja paremmin kuin muut. Saat paremmat tulokset käyttämällä suhteellisen kovaa ja tasapintaista palloa kuin käyttämällä tennispalloa. Vastaavasti kovia, heijastavia pintoja sisältävässä huoneessa suoritetut mittaukset saattavat sisältää virheellisiä datapisteitä. Epäsäännöllisen muotoisten pintojen mittaus (leikkiautojen pintojen mittaus tai kävellessä tehty mittaus) voi vaikuttaa epätasaiselta.

-säteen reitti ei ole lyijykynän kaltainen kapea säde, vaan se leviää kaikkiin

CBR 2™ havaitsee esteettömällä alueella lähimpänä olevan esineen.

30°

15 senttimetriä

(jatkoa)

Liikkumattoman kohteen etäisyys-aika-kuvaajan lasketussa etäisyysarvoissa voi olla pieniä vaihteluita. Jos jokin näistä arvoista piirtyy eri kuvapisteeseen, odotuksenmukaisessa suorassa viivassa voi olla ajoittaisia hypähdyksiä. Nopeus-aika-kuvaaja voi olla tätäkin rosoisempi, koska kahden pisteen välinen etäisyyden ero ajan suhteen on määritelmän mukaan nopeus.

Vihjeitä tehokasta tietojenkeruuta varten

(jatkoa)

EasyData-asetukset

Aikakuvaajan mittausasetukset

Mittauksen kestolla tarkoitetaan mittauksen kokonaisaikaa sekunneissa. Mittauksen kesto määritetään asettamalla mittauspisteiden välinen aika ja mittauspisteiden lukumäärä.

Anna luku väliltä 0,05 (hyvin nopeasti liikkuvat kohteet) ja 0,5 sekuntia (hyvin hitaasti liikkuvat kohteet).

Huom! Yksityiskohtaiset ohjeet asetusten muuttamiseksi ovat kohdassa “Laskimen asettaminen tiedonkeruuta varten” sivulla 12.

Valikon nimi Kuvaus Oletusasetus

Sample Interval Number of Samples Kerättävien pisteiden kokonaismäärä.

Experiment Length

Aloittaminen ja lopettaminen

Mittauspisteiden välinen aika sekunneissa.

Kokeen pituus sekunneissa.

0,05 100 5

Aloita mittaus valitsemalla Start (paina q). Mittaus pysähtyy automaattisesti, kun saavutetaan Time Graph Settings -valikossa asetettu mittauspisteiden lukumäärä. Sen jälkeen

CBR 2™ näyttää kerätyistä tiedoista piirretyn kuvaajan.

Jos haluat pysäyttää mittauksen ennen kuin se pysähtyy automaattisesti, valitse Stop (paina ja pidä alhaalla painiketta q) milloin tahansa mittauksen aikana. Kun mittaus päättyy, näkyviin tulee kerätyistä tiedoista piirretty kuvaaja.

Häiriöt — mitä ne ovat ja kuinka niistä pääsee eroon?

Kun CBR 2™ vastaanottaa muista esineistä kuin kohteesta heijastuvia signaaleita, kuvaajassa näkyy virheellisiä datapisteitä (häiriöpiikkejä), jotka eivät sovi kuvaajan ulkoasuun. Voit minimoida häiriöiden vaikutuksen seuraavasti:

0 Varmista, että CBR 2™ osoittaa suoraan kohteeseen. Yritä säätää sensoripäätä samalla

kun katselet tietoja perusnäytön mittarista. Varmista, että vastaanotettu lukema on asianmukainen, ennen kuin aloitat harjoituksen tai kokeen.

0 Yritä suorittaa mittaus esteettömällä alueella (katso aiemman sivun esteetön alue

-sivu 7).

0 Valitse suurempi esine, jossa on enemmän heijastuspintaa, tai siirrä esine lähemmäksi

CBR 2™:ää (mutta pidä se yli 15 senttimetrin päässä).

0 Jos useita CBR 2™:iä käytetään samassa huoneessa, ryhmän tulisi suorittaa mittaus

loppuun ennen kuin seuraava ryhmä aloittaa omaansa.

0 Kokeile siirtää herkkyyskytkin Jäljitys-asentoon, jotta sensorin herkkyys vähenee.

Vihjeitä tehokasta tietojenkeruuta varten

Äänen nopeus

Kohteen etäisyyden laskennassa käytetään äänen nimellisnopeutta. Varsinainen äänen nopeus määräytyy useasta tekijästä, joista suurin on ilman lämpötila. Suhteellista liikettä mitattaessa tämä tekijä ei ole tärkeä.

CBR 2™ -laitteessa on sisäinen lämpötilasensori, joka kompensoi automaattisesti

ympäröivän ilman lämpötilan aiheuttamat muutokset äänennopeudessa. Lämpötilan muuntaminen 0°:sta 40°:ään Celsius-asteeseen, vakiopaineessa, on suhteellisen lineaarista noin nopeudella +0,6 metriä/sekunnissa Celsius-astetta kohden. Äänennopeus kasvaa noin arvosta 331 metriä/sekunnissa 0° Celsius-asteessa noin arvoon 355 metriä/sekunnissa 40° Celsius-asteessa. Kyseisillä nopeuksilla suhteelliseksi kosteudeksi oletetaan 35% (kuiva ilma).

Käytettäessä EasyData-sovellusta tapahtuu liiketietojen keruun aikana. Koska sensori sijaitsee olevien reikien alla, älä laita näiden reikien eteen tietojen keruun aikana mitään sellaista, jonka lämpötila poikkeaa ympäristön lämpötilasta.

CBR 2™ -laitteen kanssa lämpötilan kompensointi

CBR 2™ -laitteen takana

(jatkoa)

CBR 2™:n käyttö ilman EasyData-sovellusta

Voit käyttää CBR 2™ -laitetta liikeilmaisimena CBL 2™:n tai muiden ohjelmien kanssa kuin EasyData.

I/O-kytkentäkaapelin avulla kanssa, joihin ei ole asennettu EasyData-sovellusta, mutta joissa on

RANGER-ohjelma. CBR 2™ toimii samoin kuin CBR™ kerättäessä tietoja CBL/CBR-

sovelluksen ja/tai

CBL/CBR-sovellusta voidaan käyttää useimmissa vanhemmissa TI-83 Plus -laskimissa. Voit

ladata kytkemällä I/O-kytkentäkaapelin

RANGER-ohjelmalla, joka on CBL/CBR-sovelluksen osa ja saatavilla muille laskimille, voit

kerätä liiketietoja käyttäen I/O-kytkentäkaapelia. tutkimusten työkirjoissa.

Voit käyttää CBR 2™ -laitetta myös liikesensorina yhdessä kanssa. Käytä

CBR 2™:sta CBL 2™ -laitteessa. Järjestelmän käytössä tarvitaan erityinen CBL-to-CBR-

kytkentäkaapeli. Lisätietoja tästä kaapelista löytyy TI:n verkkokaupasta osoitteessa education.ti.com.

CBL/CBR-sovelluksen osoitteesta education.ti.com ja kerätä sen avulla liiketietoja

RANGER-ohjelman avulla.

CBL 2™:n mukana toimitettua DataMate-sovellusta, kun käytät

CBR 2™ -laitetta voidaan käyttää sellaisten grafiikkalaskimien

CBL/CBR-sovellus ja/tai

CBR 2™ -laitteeseen.

RANGER-ohjelmaa käytetään useissa TI-

CBL 2™ -tiedonkeruulaitteen

Harjoitus 1—Liikkeen kuvaaminen graafisesti opettajan ohjeet

Käsitteet

Tutkittava ilmiö: tasainen liike

Harjoituksessa tarvitaan EasyData-sovellus.

Tarvikkeet

Ÿ laskin (saatavilla olevat laskinmallit, katso sivu 2) Ÿ CBR 2™ Ÿ laskimen ja CBR 2™ -laitteen välinen tai I/O-

kytkentäkaapeli

Ÿ EasyData-sovellus Ÿ Maalarinteippiä Ÿ Metrin mitta

Vinkkejä

Tämä koe voi olla ensimmäinen kerta, kun oppilaasi käyttävät CBR 2™ -liiketunnistinta. Tässä vaiheessa annettu opastus sen käyttöön säästää aikaa myöhemmin lukuvuoden aikana, kun CBR 2™ laitetta käytetään monissa kokeissa. Vinkkejä CBR 2™ -laitteen tehokasta käyttöä varten:

0 CBR 2™ -laitetta käytettäessä on tärkeää

ymmärtää, että ultraääni lähtee anturista noin 30° asteen levyisenä kartiona. Jos ultraäänen kartion sisällä on jotakin, se aiheuttaa heijastumista ja mahdollisesti virheellisen mittauksen. Liiketunnistimien käytön yhteydessä yleisesti esiintyvä ongelma on tahattomien heijastusten vastaanottaminen huoneessa olevasta pöydästä tai tuolista.

0 Tahattomat heijastukset voidaan usein

minimoida kallistamalla vähän CBR 2™ -laitetta.

0 Jos aloitat nopeus- tai kiihdytyskuvaajasta ja saat

epämääräisen näytön, siirry takaisin etäisyyskuvaajaan ja tarkista, näyttääkö se järkevältä. Jos ei, CBR 2™ ei mahdollisesti osoita kunnolla kohteeseen.

0 CBR 2™ ei tunnista kunnolla kohteita, jotka ovat

lähempänä kuin 15 cm. Maksimietäisyys on noin 6 m, mutta tällä etäisyydellä leveässä tunnistuskartiossa esiintyvät hajakohteet voivat olla ongelmallisia.

0 Joskus kohde ei tuota vahvaa ultraäänen

heijastumista. Esimerkiksi, jos kohde on henkilö, jolla on päällään paksu pusero, tuloksena oleva kuvaaja voi olla epäjohdonmukainen.

0 Jos nopeus- ja kiihdytyskuvaajissa on häiriöitä,

kokeile lisätä ultraääniheijastuksen voimakkuutta kohteesta suurentamalla kohteen pinta-alaa.

Oppilaat voivat esimerkiksi pitää edessään suurikokoista kirjaa kävellessään CBR 2™ -laitteen edessä. Tällä tavoin saadaan aikaan parempia kuvaajia liikkeen tasaantuessa.

Tyypillisiä kaavioita

Etäisyyden suhde aikaan

Matkittu etäisyyden suhde aikaan

Oikeat vastaukset

9. Liikettä vastaavan kuvaajan osan kulmakerroin on suurempi nopeammassa testissä.

Tulokset vaihtelevat todennäköisesti ryhmien

välillä, koska henkilöt saattavat kävellä eri nopeudella.

Kävely liiketunnistinta kohti tuottaa negatiivisen

kulmakertoimen. Kävely liiketunnistimesta poispäin tuottaa positiivisen kulmakertoimen.

12. Huomaa, että kulmakerroin on lähellä nollaa (tai nolla) seisottaessa paikallaan. Kulmakertoimen on oltava nolla kerättyjen tietojen vaihtelun aiheuttamaa pientä vaihtelua lukuunottamatta.

Harjoitus 1—Liikkeen kuvaaminen graafisesti tasainen liike

CBR 2™ -laitteella saatuja kuvaajia voidaan käyttää liikkeen tutkimisessa. Tässä kokeessa tutkit CBR 2™ -laitteella oman liikkeesi kuvaajia.

Tavoitteet

Tässä kokeessa:

0 käytät liiketunnistinta etäisyyden ja nopeuden mittaamiseen 0 piirrät oman liikkeesi kuvaajia 0 analysoit piirtämäsi kuvaajat

Tiedonkeruu: Paikka ajan funktiona

Ê Aseta CBR 2™ työpöydälle, jonka edessä ei ole huonekaluja tai muita esineitä.

CBR 2™ -laitteen on oltava noin 15 senttimetriä vyötärösi yläpuolella.

Kävele edestakaisin

CBR 2™ -laitteen edessä

Ë Merkitse lattiaan maalarinteipin palasilla 1, 2, 3 ja 4 metrin etäisyydet CBR 2™ -

laitteesta.

Ì Kytke CBR 2™ laskimeen oikean kaapelin avulla (katso alla) ja työnnä liittimet tiukasti

paikalleen.

0 Jos käytät TI-83 Plus -laskinta, valitse I/O-kytkentäkaapeli.

0 Jos käytät TI-84 Plus -laskinta, valitse Standard-B to Mini-A -USB-kaapeli

(laskimen ja

CBR 2™ -laitteen välinen kytkentäkaapeli).

Í Paina laskimen painiketta Œ ja käynnistä EasyData-sovellus valitsemalla EasyData.

Huom! EasyData

laskimeen laskimen ja

käynnistyy automaattisesti, jos CBR 2™ on kytketty TI-84 Plus -

CBR 2™ -laitteen välisellä kytkentäkaapelilla.

Harjoitus 1—Liikkeen kuvaaminen graafisesti tasainen liike

Î Laskimen asettaminen tiedonkeruuta varten:

a. Avaa Setup-valikko valitsemalla Setup (paina p).

b. Valitse 2: Time Graph painamalla 2, jolloin näkyviin tulee

Time Graph Settings -näyttö.

c. Avaa Sample Interval -valintaikkuna valitsemalla Edit

(paina q).

d. Aseta mittauspisteiden väliseksi ajaksi 1/10 sekuntia

syöttämällä 0.1.

e. Siirry Number of Samples -valintaikkunaan valitsemalla

Next (paina q).

f. Aseta kerättävien mittauspisteiden lukumäärä

syöttämällä 50.

(jatkuu)

Kokeen pituus on 5 sekuntia (mittauspisteiden lukumäärä

kerrottuna mittauspisteiden välisellä ajalla).

g. Hae uudet asetukset näkyviin valitsemalla Next (paina

q).

h. Palaa päänäytölle valitsemalla OK (paina s).

Ï Suorita koe piirtämällä etäisyys ajan funktiona -kuvaajat.

a. Seiso 1,0 metrin merkin kohdalla kasvot

laitteesta poispäin.

b. Pyydä toista henkilöä valitsemaan Start (paina p).

c. Kävele hitaasti 2,5 metrin merkin kohdalle ja pysähdy

siihen.

d. Kun tiedonkeruu päättyy, näkyviin tulee graafinen

kuvaaja.

CBR 2™ -

Harjoitus 1—Liikkeen kuvaaminen graafisesti tasainen liike

e. Hahmottele kaavio tyhjälle kuvaajalle.

f. Valitse kuvaajalta kaksi pistettä ja määritä kulmakerroin

x- ja y-koordinaateista.

Piste 1:_______ Piste 2: ________ Kulmakerroin:________

g. Palaa päänäytölle valitsemalla Main (paina r).

Ð Toista vaihe 6 seisoen nyt 2,5 metrin merkin kohdalla ja

kävele kohti 1,0 metrin merkkiä. Kävele kerran hitaasti ja toisen kerran nopeammin.

Piste 1:_______ Piste 2: ________ Kulmakerroin:_______

Ñ Hahmottele uudet kaaviot tyhjälle kuvaajalle.

Ò Selitä kuvaajien väliset erot (vaihe 6e ja vaihe 8)

___________________________________________________________________________

(jatkuu)

___________________________________________________________________________

Ó Toista vaihe 6 seisoen paikallaan 2,5 metrin merkin kohdalla.

Ô Hahmottele uusi kaavio tyhjälle kuvaajalle.

Õ Laske keskimääräinen kulmakerroin kaikille kuvaajille.

Harjoitus 2 — Matki kuvaajaa opettajan tiedot

Perustiedot

Tutkittava ilmiö: tasainen liike

Match esittelee etäisyyden ja ajan — tai tarkemmin etäisyyden suhdetta aikaan.

Tutkimuksissa oppilaita pyydetään muuntamaan kävelynopeutensa yksikön metreistä sekunnissa kilometreiksi tunnissa.

Kun oppilaat hallitsevat etäisyys-aika-vertailun, haasta oppilaat nopeus-aika-vertailuun.

Tarvikkeet

Ÿ laskin (saatavilla olevat mallit, katso sivu 2) Ÿ CBR 2™ Ÿ laskimen ja CBR 2™ -laitteen USB- tai I/O-

kytkentäkaapeli

Ÿ EasyData-sovellus

TI ViewScreené -piirtoheitinyksikkö mahdollistaa sen, että muut oppilaat voivat katsella harjoitusta, lisäten harjoituksen hauskuutta.

Vihjeitä

Oppilaat nauttivat tästä harjoituksesta. Varaa harjoitukselle riittävästi aikaa, koska jokainen haluaa kokeilla sitä!

Tämä harjoitus toimii parhaiten, kun kävelevä oppilas itse (ja koko luokka) voi tarkastella kävelijän liikettä, joka heijastetaan seinälle tai kankaalle TI ViewScreené in avulla.

Ohjaa oppilas kävelemään CBR 2™:n säteen suuntaisesti. Oppilaat saattavat joskus yrittää liikkua sivuttain (kohtisuorassa CBR 2™:n säteeseen) tai jopa hypätä!

Ohjeet suosittelevat, että tässä harjoituksessa käytetään mittayksikkönä metrejä. Näin yksiköt vastaavat oppilaan tehtävälomakkeessa olevia kysymyksiä.

Vihjeitä tehokkaasta tietojenkeruusta on sivuilla 6–9.

Tavallisia kuvaajia

Tavallisia vastauksia

1. aika (mittauksen alusta); sekunteja; 1 sekunti; etäisyys (CBR 2™:stä kohteeseen); metrejä; 1 metri

2. y-akselin leikkauspiste tarkoittaa aloitusetäisyyttä

3. vaihtelee yksilökohtaisesti

4. taaksepäin (lisää CBR 2™:n ja kohteen välistä etäisyyttä)

5. eteenpäin (vähentää CBR 2™:n ja kohteen välistä etäisyyttä)

6. seisoa paikallaan; kulmakerroin nolla vaatii y:n (etäisyyden) pysymistä vakiona

7. vaihtelee kuvaajan mukaan; @yà3,3

8. vaihtelee kuvaajan mukaan; @yà1

9. jaksossa, jossa on suurin kulmakerroin (positiivinen tai negatiivinen)

10. tämä on kompakysymys — tasaisessa jaksossa, koska silloin ei tapahdu liikettä!

11. kävelynopeus; hetki, jolloin suuntaa tai nopeutta on muutettava

12. nopeutta

13. vaihtelee kuvaajan mukaan (esimerkki: 1,5 metriä 3 sekunnissa)

14. vaihtelee kuvaajan mukaan; esimerkki: 0,5 metriä à1 sekunti

esimerkki: (0,5 metriä à 1 sekunti) Q

(60 sekuntia à 1 minuutti) = 30 metriä à minuutti

esimerkki: (30 metriäà1 minuutti) Q

(60 minuuttia à 1 tunti) = 1 800 metriä à tunti

esimerkki: (1 800 metriäà 1 tunti) Q (1 kilometri

à 1 000 metriä) = 1,8 kilometriäàtunti.

Pyydä oppilaita vertaamaan tätä viimeistä arvoa

auton nopeuteen, esimerkiksi 96 kilometriä à tunti.

15. vaihtelee kuvaajan mukaan; @y:n summa kussakin kuvaajan jaksossa.

Etäisyyden suhde aikaan Matkittu etäisyyden suhde aikaan

Harjoitus 2 — Matki kuvaajaa tasainen liike

Tiedonkeruu

Ê Pidä CBR 2™:ää toisessa kädessäsi ja laskinta toisessa. Kohdista anturi suoraan

seinään.

Vihjeitä: Kuvaajien enimmäisetäisyys seinän ja

kantama on 15 senttimetriä. Varmista, ettei alueella ole esineitä (katso sivu 7).

CBR 2™:n välillä on 6 metriä. Minimi-

Ë Suorita EasyData-sovellus.

Ì Valitse Setup-valikon kohta 3:Distance Match.

Distance Match -toiminto huolehtii automaattisesti asetuksista.

Í Valitse Start (paina q) ja noudata näytön ohjeita.

Yritä matkia liikkeelläsi seuraavalla näytöllä oleva kuvaajaa.

Î Ota näkyviin matkittava kuvaaja valitsemalla Next (paina

q). Tutki kuvaajaa hetken aikaa. Vastaa tehtävälomakkeen kysymyksiin 1 ja 2

Huom! Matkittava kuvaaja on erilainen joka kerta, kun vaihe

4 ja vaihe 5 suoritetaan.

Harjoitus 2—Matki kuvaajaa

(jatkoa)

Ï Asetu kohtaan, josta arvelet kuvaajan alkavan. Aloita tiedonkeruu valitsemalla Start

(paina p). Tiedonkeruun aikana kuuluu naksutusta ja vihreä valo palaa.

Ð Kävele eteenpäin ja taaksepäin ja yritä matkia kuvaajaa. Sijaintisi piirtyy näyttöön.

Ñ Kun mittaus on suoritettu, tutki, kuinka hyvin "kävelysi" vastasi kuvaajaa ja vastaa

kysymykseen 3.

Ò Ota matkittava kuvaaja uudelleen näkyviin valitsemalla Retry (paina q). Yritä

parantaa kävelytapaasi ja vastaa kysymyksiin 4, 5 ja 6.

Tutkimus

Distance Match -toiminnossa kaikissa kuvaajissa on kolme suoraviivaista jaksoa.

Ê Ota näkyviin uusi matkittava kuvaaja valitsemalla New (paina p). Tarkastele

ensimmäistä jaksoa ja vastaa kysymyksiin 7 ja 8.

Ë Tutustu koko kuvaajaan ja vastaa kysymyksiin 9 ja 10.

Ì Asetu siihen kohtaan, jossa kuvaaja alkaa, aloita tiedonkeruu painamalla Start ja

yritä matkia kuvaajaa.

tasainen liike

Í Kun mittaus on suoritettu, vastaa kysymyksiin 11 ja 12.

Î Ota näkyviin toinen uusi matkittava kuvaaja valitsemalla New (paina p).

Ï Tutustu kuvaajaan ja vastaa kysymyksiin 13, 14 ja 15.

Ð Valitse New (paina p) ja toista tarvittaessa harjoitus tai palaa päänäytölle

valitsemalla Main (paina r).

Ñ Poistu EasyData-sovelluksesta valitsemalla Quit (paina s) ja OK (paina s).

Harjoitus 2—Matki kuvaajaa

Nimi ___________________________________

Tiedonkeruu

1. Mikä fysikaalinen suure on x-akselilla? ___________________________________________________

Mitä yksiköitä käytetään? ______________ Mikä on koordinaattimerkkien väli? ______________

Mikä fysikaalinen suure on y-akselilla? ___________________________________________________

Mitä yksiköitä käytetään? ______________ Mikä on koordinaattimerkkien väli? ______________

2. Kuinka kaukana seinästä sinun tulisi mielestäsi aloittaa? _____________________________________

3. Aloititko liian läheltä, liian kaukaa vai juuri oikeasta kohdasta? _______________________________

4. Pitäisikö sinun kävellä eteen- vai taaksepäin jaksoissa, joissa kuvaaja nousee? ___________________