Texas instruments CBR 2 GETTING STARTED [de]

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LTRASCHALLSENSOR

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BB

EWEGUNGSDETEKTOREWEGUNGSDETEKTOR

CBR

CBR 2™

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CHÜLEREXPERIMENTEN

CHÜLEREXPERIMENTEN

CHÜLEREXPERIMENTENCHÜLEREXPERIMENTEN

Wichtig

Texas Instruments und externe Dritte übernehmen keine
Gewährleistung, weder ausdrücklich noch stillschweigend,
einschließlich, aber nicht beschränkt auf implizierte
Gewährleistungen bezüglich der handelsüblichen Brauchbarkeit
und Geeignetheit für einen speziellen Zweck, was sich auch auf
die Programme und Handbücher bezieht, die ohne eine weitere
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In keinem Fall haften Texas Instruments oder externe Dritte für
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ausdrücklich erlaubt bedarf die Reproduktion dieses Werks oder
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7800 Banner Drive, M/S 3918; Dallas, TX 75251; Attention:
Manager, Business Services

Experiment 1 (Aufzeichnung Deiner Bewegung) und Experiment 3 (Schnelle Rutsche) werden mit freundlicher Genehmigung von
Vernier Software and Technology verwendet. Diese Experimente basieren auf den in Middle School Science with Calculators von Don
Volz und Sandy Sapatka beschriebenen Experimenten.

Inhalt

Einleitung

Was ist der CBR 2™? 2

Einführung in die Bedienung des CBR 2™ - ganz einfach 4

Tipps für effektive Messungen 6

Experimente mit didaktischen Hinweisen und Schüler­Arbeitsblättern

³ Experiment 1 – Aufzeichnung Deiner Bewegung linear 10

³ Experiment 2 - Graph treffen linear 14

³ Experiment 3 – Schnelle Rutsche quadratisch 18

³ Experiment 4 - Springender Ball quadratisch 24

³ Experiment 5 - Rollender Ball quadratisch 28

Informationen für den Lehrer 32

Technische Informationen

CBR 2™-Daten werden in Listen gespeichert 36

EasyData -Einstellungen 37

CBR 2™-Einsatz mit dem CBL 2™ oder mit
CBL 2™-Programmen 38

Service-Informationen

Batterien 40

Problembehebung 41

EasyData Menü-Übersicht 42

TI-Service und Garantie 43

© 2004 TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED EINFÜHRUNG IN DIE BEDIENUNG DES CBR 2™ 1

Was ist der CBR 2™?

CBR

CBR 2™ (Calculator

CBRCBR

Bringt reale Messungen und Analysen ins Klassenzimmer

Wozu dient der CBR 2™?

Mit Hilfe des CBR 2™ und eines graphischen TI-Taschenrechners können Schüler ohne
aufwändige Messungen und manuelles Auftragen Bewegungsdaten sammeln, anzeigen
und analysieren.

Der

CBR 2™ ermöglicht den Schülern anhand selbstgesammelter Daten das Erforschen

der Zusammenhänge zwischen Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Zeit. Die
Schüler können so die folgenden mathematischen und physikalischen Konzepte
erforschen:

2™ (Calculator----Based R

2™ (Calculator2™ (Calculator

Ultraschallsensor-Bewegungsdetektor

Einsetzbar mit TI-83 Plus, TI-83 Plus Silver Edition,

TI-84 Plus, und TI-84 Plus Silver Edition

Based Ranger™)

Based RBased R

Leicht bedienbar

anger™)

anger™)anger™)

0 Bewegung: Weg (Abstand), Geschwindigkeit, Beschleunigung
0 Graphische Darstellung: Koordinatenachsen, Steigung, Schnittpunkte
0 Funktionen: linear, quadratisch, exponentiell, sinusförmig
0 Analysis: Ableitungen, Integrale
0 Statistik und Datenanalyse: Messmethoden, statistische Analysen
0 Physik: Bewegung, Verwendung auf Fahrbahnen zur Vorführung dynamischer

Gesetzmäßigkeiten, Pendelanalyse, Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung

0 Naturwissenschaft: Bewegungsexperimente

Was enthält diese Einführung?

Einführung in die Bedienung des CBR 2™ wurde als Leitfaden für Lehrer mit geringer
Erfahrung im Umgang mit Taschenrechnern entworfen. Er enthält Kurzanweisungen für
die Verwendung des
Erforschung der Grundfunktionen und der Eigenschaften von Bewegungen. Die
Experimente auf den Seiten 10–31 umfassen:

0 Didaktische Hinweise zu jedem einzelnen Experiment sowie allgemeine didaktische

Informationen für Lehrer.

0 Schrittweise Anleitungen.
0 Für alle Jahrgangsstufen geeignete grundlegende Datenerhebungen.
0 Detailliertere Untersuchungen der erhobenen Daten einschließlich Was-wäre-wenn-

Szenarios.

0 Anregungen für fortgeschrittenere Experimente für die Oberstufe.
0 Zur Vervielfältigung gedachte Arbeitsblätter mit offenen Fragestellungen für einen

weiten Jahrgangsstufenbereich.

CBR 2™, Tipps für effektive Messungen sowie fünf Experimente zur

2 EINFÜHRUNG IN DIE BEDIENUNG DES CBR 2™ © 2004 TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Was ist der CBR 2™?

z

¤

A

z

(

A

-Taste zum

Start der Messung

Batteriefach­deckel (unten)

(Forts.)

nschluss zur Verbindung mit
einem graphischen TI­Taschenrechner mit Hilfe des
mitgelieferten Kabels (2,25 m)

Der Ultraschallsensor
nimmt bis zu 200
Messungen je Sekunde
vor (Messbereich 15 cm
bis 6 m)

BT (British Telecom)-

nschluss für ein CBL™,
CBL 2™ oder LabPro®­Gerät

Schwenkkopf, um mit
dem Sensor akkurat

u zielen

Empfindlichkeitsschalter zur
Einstellung der Empfindlichkeit

wischen dem Normal- und dem

Standardgewinde für ein
Stativ oder die mitgelie­ferte Befestigungsschelle

CBR 2™ enthält bereits alles, um schnell und einfach im Klassenraum mit Experimenten

Der

Trackmodus

s. Seite 6)

beginnen zu können – Sie benötigen nur noch einen graphischen TI-Taschenrechner (sowie für
einige Experimente einige leicht zu besorgende Gegenstände):

0 Ultraschallsensor -

Bewegungsdetektor

0 5 motivierende

Klassenraumexperimente

0 4 AA-Batterien

0 Standard-B-zu-Mini-A-USB-Kabel

(Gerät zu

CBR 2™)

0 I/O-Geräteverbindungs-

kabel

© 2004 TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED EINFÜHRUNG IN DIE BEDIENUNG DES CBR 2™ 3

Einführung in die Bedienung des CBR 2™ - ganz einfach

Es sind nur zwei oder drei Schritte zur ersten Messung mit dem CBR 2™ erforderlich!

1111

2222

Herunterladen

Auf Ihrem Graphiktaschenrechner sind möglicherweise bereits mehrere
Softwareanwendungen, darunter die Anwendung EasyData, vorinstalliert.
Drücken Sie Œ, um zu sehen, welche Anwendungen auf Ihrem
Taschenrechner installiert sind. Wenn EasyData nicht installiert ist, können
Sie die neueste Version dieser Anwendung unter education.ti.com finden.
Laden Sie die Anwendung EasyData ggf. jetzt herunter.

Verbinden

Schließen Sie den CBR 2™ mit Hilfe des Standard-B-zu-Mini-A-USB-Kabels
(Gerät zu
Graphiktaschenrechner an. Drücken Sie dabei beide Enden fest ein, um eine
sichere Verbindung herzustellen.

Stellen Sie den Empfindlichkeitsschalter zur Geh-, Ballwurf- und
Pendelanalyse auf den Normalmodus oder zur Verwendung mit Schienen
und Wagen zur Vorführung dynamischer Gesetzmäßigkeiten auf den
Trackmodus ein.

Hinweise zum Gerät-zu-

CBR 2™) oder I/O-Geräteverbindungskabels an Ihren TI

CBR 2™-Kabel:

0 Kann nur mit der Anwendung EasyData verwendet werden.
0 Kann die Anwendung EasyData automatisch starten, wenn ein CBR 2™

an einen Taschenrechner der TI-84 Plus-Familie angeschlossen wird.

0 Bietet eine schnellere und zuverlässigere Verbindung als das I/O-

Geräteverbindungskabel.

0 Kann nicht mit RANGER, DataMate oder ähnlichen Anwendungen

verwendet werden.

1111 3333

Starten

Führen Sie die Anwendung EasyData auf dem an den CBR 2™
angeschlossenen Graphiktaschenrechner aus.

Fahren Sie mit Schritt 1 fort, wenn Sie einen Taschenrechner der TI-83 Plus­Familie verwenden. Wenn Sie einen mit einem Gerät-zu-CBR 2™-Kabel
verbundenen TI-84 Plus verwenden, führen Sie die Schritte 1 bis 4 durch.

1. Schalten Sie den Taschenrechner ein, und rufen Sie den
Hauptbildschirm auf.

2. Drücken Sie Œ, um die Liste der Anwendungen auf Ihrem
Taschenrechner anzuzeigen.

3. Wählen Sie EasyData und drücken Sie Í.

Zunächst wird der Eröffnungsbildschirm 2-3 Sekunden lang angezeigt,

dann der Hauptbildschirm.

4. Wählen Sie Start (drücken Sie q) im Hauptmenü, um mit der
Datenerfassung zu beginnen.

4 EINFÜHRUNG IN DIE BEDIENUNG DES CBR 2™ © 2004 TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Einführung in die Bedienung des CBR 2™ - ganz einfach

Mit den Experi­menten dieser
Anleitung kommen
Sie schnell zu
Ergebnissen!

Wichtige Informationen

0 Dieses Handbuch ist für alle mit dem CBR 2™ (siehe Seite 2)

verwendbaren graphischen Taschenrechner konzipiert; möglicherweise
stimmen daher die angegebenen Menünamen nicht exakt mit denen
Ihres Taschenrechners überein.

0 Achten Sie beim Vorbereiten eines Experiments darauf, dass der

CBR 2™ sicher befestigt ist und dass niemand über das

Verbindungskabel stolpern kann.

0 Verlassen Sie die Anwendung EasyData immer mit der Option Quit.

Die Anwendung EasyData nimmt bei Wahl der Option Quit einen
ordnungsgemäßen Abschluss des
sichergestellt, dass der

CBR 2™ bei der nächsten Verwendung

ordnungsgemäß initialisiert ist.

0 Lösen Sie die Verbindung zwischen dem CBR 2™ und dem

Taschenrechner, bevor Sie die Geräte verstauen.

0 EasyData wird automatisch gestartet, wenn das Gerät-zu-CBR 2™-

Kabel einen Graphiktaschenrechner vom Typ TI-84 Plus oder TI-84 Plus
Silver Edition mit dem

CBR 2™ verbindet.

CBR 2™ vor; dadurch wird

© 2004 TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED EINFÜHRUNG IN DIE BEDIENUNG DES CBR 2™ 5

Tipps für effektive Messungen

So erhalten Sie bessere Messungen

Wie funktioniert der CBR 2™?

Das Verständnis der Funktionsweise eines Ultraschallsensors-Bewegungsdetektors kann
Ihnen helfen, bessere Messungen zu erhalten. Der Sensor sendet einen Ultraschallimpuls
aus und misst die Zeit, bis der Impuls nach Reflexion am nächstgelegenen Objekt wieder
zurückkehrt.

Wie jeder andere Ultraschallsensor-Bewegungsdetektor misst auch der

CBR 2™ den

Zeitraum zwischen dem Absenden des Ultraschallimpulses und der Ankunft des ersten
Echos; der
macht. Beim Sammeln der Daten berechnet der
Schallgeschwindigkeit die Entfernung des Objekts vom

CBR 2™ hat jedoch einen eingebauten Mikroprozessor, der noch viel mehr

CBR 2™ anhand der

CBR 2™. Anschließend berechnet

er die erste und zweite Ableitung der Entfernungsdaten nach der Zeit und erhält so
Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen. Diese Messwerte speichert er in
den Listen.

Größe des Objekts

Die Verwendung eines kleinen Objekts in großer Entfernung vom CBR 2™ reduziert die
Wahrscheinlichkeit einer exakten Messung. Auch Sie können aus fünf Metern Ent­fernung eher einen Fußball als einen Golfball entdecken.

Minimalabstand

Wenn der CBR 2™ einen Impuls aussendet, so trifft dieser auf ein Objekt, wird reflektiert
und wieder vom
so können aufeinander folgende Impulse sich überlagern und vom

CBR 2™ empfangen. Ist das Objekt weniger als 15 Zentimeter entfernt,

CBR 2™ falsch

identifiziert werden. Da die Messung in diesem Fall falsch wäre, sollten Sie einen
Mindestabstand von 15 Zentimetern zwischen dem

Maximalabstand

CBR 2™ und dem Objekt einhalten.

Beim Fortpflanzen durch die Luft verliert der Impuls an Energie. Nach etwa zwölf Metern
(sechs Meter vom
zurückkehrende Echo möglicherweise zu schwach, um vom
zu werden. Dies beschränkt die typische zuverlässige Reichweite des

CBR 2™ bis zum Objekt und sechs Meter Rückweg) ist das

CBR 2™ zuverlässig entdeckt

CBR 2™ auf maximal

sechs Meter.

Empfindlichkeitsschalter

Der Empfindlichkeitsschalter hat zwei Modi – Track und
Normal. Der Trackmodus ist für Fahrbahnexperimente
vorgesehen, der Normalmodus für alle anderen

Track Normal

% &

Experimente, z. B. Gehen, Ballwurf, springender Ball,
Pendel usw.

Wenn Ihre Daten viele Fremdgeräusche enthalten, befindet sich der
Empfindlichkeitsschalter wahrscheinlich im Normalmodus. In der Trackposition ist die
Empfindlichkeit des Sensors reduziert und können störungsfreie Daten erzeugt werden.

6 EINFÜHRUNG IN DIE BEDIENUNG DES CBR 2™ © 2004 TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Tipps für effektive Messungen

r

Der freie Bereich

Der Weg des CBR 2™-Strahls gleicht nicht dem eines schmalen, gebündelten Strahls,
sondern geht in alle Richtungen bis zu 15° von der Mitte in einem 30°-Kegel.

Um Interferenzen mit anderen Objekten in der Nähe zu vermeiden, sollte dieser Kegel
möglichst ein freier Bereich ohne weitere Objekte sein. Dadurch wird gewährleistet, dass
nur die Bewegungen des Zielobjekts vom
zeichnet die Daten des nächstgelegenen Objekts im freien Bereich auf.

15 Zentimete

Reflektierende Oberflächen

(Forts.)

CBR 2™ aufgezeichnet werden. Der CBR 2™

30°

Manche Oberflächen reflektieren Ultraschallimpulse besser als andere. Beispielsweise
werden Sie mit einem vergleichsweise harten, glatten Ball bessere Ergebnisse erhalten als
mit einem Tennisball. Im Gegenzug erhalten Sie bei Messungen in Räumen mit harten,
gut reflektierenden Oberflächen wesentlich eher Ausreißer aufgrund von Streu­messungen. Messungen an unregelmäßigen Oberflächen (z. B. Spielzeugautos oder
umhergehende Personen) erscheinen möglicherweise gestört.

Wenn Sie den Abstand eines unbeweglichen Objekts über der Zeit auftragen, ergeben
sich möglicherweise leichte Schwankungen in den berechneten Abstandswerten.
Entspricht einer dieser Werte einem anderen Pixel als die anderen Werte, so zeigt die
erwartete gerade Linie möglicherweise Ausreißer. Die Darstellung der Geschwindigkeit
über der Zeit sieht dann vermutlich noch wesentlich unruhiger aus, da die Änderung des
Abstands zwischen zwei Messpunkten definitionsgemäß eine Geschwindigkeit impliziert.

© 2004 TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED EINFÜHRUNG IN DIE BEDIENUNG DES CBR 2™ 7

Tipps für effektive Messungen

(Forts.)

EasyData -Einstellungen

Stellen Sie die Datensammlung für Zeitgraphen ein

Die Experimentlänge ist die Gesamtzeit in Sekunden, die bis zum Abschluss der Erfassung
benötigt wird. Sie wird bestimmt durch die Anzahl der Experimente multipliziert mit dem
Abtastintervall.

Geben Sie eine Zahl zwischen 0,05 (für sich sehr schnell bewegende Objekte) und
0,5 Sekunden (für sich sehr langsam bewegende Objekte) ein.

Hinweis: Ausführliche Informationen darüber, wie Einstellungen geändert werden
können, finden Sie unter “So richten Sie den Taschenrechner zur Datenerfassung ein”
auf Seite 12.

Menüname Beschreibung Standardeinstellung

Sample Interval Misst die Zeit zwischen Abtastwerten in Sekunden.
Number of Samples Gesamtzahl der zu sammelnden Abtastwerte.
Experiment Length Länge des Experiments in Sekunden.

0.05
100
5

Starten und Stoppen

Um die Abtastung zu starten, wählen Sie Start (drücken Sie q). Die Abtastung stoppt
automatisch, wenn die im Menü Time Graph Settings eingestellte Anzahl an
Abtastwerten erreicht ist. Der

CBR 2™ zeigt dann einen Graphen der erfassten Daten an.

Um die Abtastung anzuhalten, bevor sie automatisch anhält, wählen Sie zu einem
beliebigen Zeitpunkt während des Abtastvorgangs Stop (halten Sie q gedrückt).
Wenn die Abtastung stoppt, wird ein Graph der erfassten Daten angezeigt.

Rauschen - Was ist das, und wie kann es vermieden werden?

Wenn der CBR 2™ Signale empfängt, die von einem anderen Objekt als dem Zielobjekt
reflektiert wurden, so zeigt die graphische Darstellung falsche Datenpunkte
(Rauschspitzen), die nicht dem allgemeinen Muster des Diagramms entsprechen.
Beachten Sie die folgenden Punkte, um das Rauschen zu minimieren:

0 Achten Sie darauf, dass der CBR 2™ direkt auf das Ziel gerichtet ist. Versuchen Sie,

den Sensorkopf anzupassen, während Sie Live-Daten auf dem Hauptbildschirm
anzeigen. Vergewissern Sie sich, dass der Messwert richtig ist, bevor Sie ein
Experiment starten.

0 Versuchen Sie nach Möglichkeit, die Messung in einem möglichst freien Umfeld

vorzunehmen (siehe die Skizze des freien Bereichs auf Seite 7).

0 Wählen Sie ein größeres, stärker reflektierendes Objekt, oder bewegen Sie das Objekt

näher zum

0 Werden in einem Raum mehrere CBR 2™ verwendet, so sollte eine Gruppe ihre

CBR 2™ (aber keinesfalls näher als 15 Zentimeter).

Messung beenden, bevor die nächste Gruppe mit ihrer Messung beginnt.

0 Stellen Sie den Empfindlichkeitsschalter auf die Trackposition, um die Empfindlichkeit

des Sensors zu verringern.

8 EINFÜHRUNG IN DIE BEDIENUNG DES CBR 2™ © 2004 TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Tipps für effektive Messungen

Schallgeschwindigkeit

(Forts.)

Der Abstand zum Objekt wird anhand einer nominalen Schallgeschwindigkeit berechnet.
Die tatsächliche Schallgeschwindigkeit hängt jedoch von verschiedenen Faktoren,
insbesondere der Lufttemperatur ab.

Der

CBR 2™ verfügt über einen integrierten Temperaturfühler, um durch die Temperatur

der Umgebungsluft bedingte Änderungen der Schallgeschwindigkeit auszugleichen. Die
Temperaturumwandlung von 0-40 °C bei Normaldruck ist mit ca. +0,6 m/s pro Grad
Celsius ziemlich linear. Die Schallgeschwindigkeit nimmt von ca. 331 m/s bei 0 °C auf ca.
355 m/s bei 40 °C zu. Diese Geschwindigkeiten setzen eine relative Luftfeuchtigkeit von
35% (trockene Luft) voraus.

Beim Einsatz der Anwendung EasyData mit dem

CBR 2™ findet dieser

Temperaturausgleich beim Sammeln von Bewegungsdaten statt. Der Sensor befindet sich
unter den Löchern auf der Rückseite des

CBR 2™; aus diesem Grunde sollten Sie diese

Löcher bei der Datenerfassung nicht mit etwas abdecken, dessen Temperatur von der
Umgebungstemperatur abweicht.

Bedienung des CBR 2™ ohne die Anwendung EasyData

Sie können den CBR 2™ mit dem CBL 2™ und mit anderen Programmen als EasyData als
Ultraschallsensor verwenden.

Mit dem I/O-Geräteverbindungskabel kann der
verwendet werden, auf denen zwar die Anwendung EasyData nicht installiert ist, dafür
aber die
gleichen Funktionen wie der
und/oder dem

Die
verwendet werden. Die

CBL/CBR-Anwendung oder das RANGER-Programm. Der CBR 2™ bietet die

CBR™, wenn Beispieldaten mit der CBL/CBR-Anwendung

RANGER-Programm gesammelt werden.

CBL/CBR-Anwendung kann mit den meisten älteren TI-83 Plus Taschenrechnern

CBL/CBR-Anwendung kann unter education.ti.com

heruntergeladen werden. Sie ermöglicht es, mit dem I/O-Geräteverbindungskabel auf

CBR 2™ Bewegungsdaten zu sammeln.

dem

Mit Hilfe des

RANGER-Programms, das Bestandteil der CBL/CBR-Anwendung ist und für

andere Taschenrechner erhältlich ist, können mit dem I/O-Geräteverbindungskabel
Bewegungsdaten gesammelt werden. Viele TI Explorations-Arbeitsbücher verwenden das

RANGER-Programm.

CBR 2™ mit Graphiktaschenrechnern

Sie können den

CBR 2™ auch mit dem Datenerfassungsgerät CBL 2™ als

Bewegungssensor verwenden. Verwenden Sie die Anwendung DataMate, die mit dem

CBL 2™ zusammen erhältlich ist, um den CBR 2™ über den CBL 2™ zu bedienen. Für

dieses System wird ein spezielles

CBL-zu-CBR-Kabel benötigt. Weitere Informationen über

dieses Kabel finden Sie im TI Webstore unter education.ti.com.

© 2004 TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED EINFÜHRUNG IN DIE BEDIENUNG DES CBR 2™ 9

Experiment 1 – Bewegung aufzeichnen

Didaktische Hinweise

Konzepte

Untersuchte Funktion: linear

Für dieses Experiment ist die Anwendung EasyData
erforderlich.

Materialien

Ÿ Taschenrechner (siehe Seite 2 für verfügbare

Modelle)

Ÿ CBR 2™
Ÿ Gerät-zu-CBR 2™- oder I/O-

Geräteverbindungskabel

Ÿ die Anwendung EasyData
Ÿ Kreppband
Ÿ Messstab

Tipps

Dieses Experiment ist möglicherweise das erste Mal,
dass Ihre Schüler den CBR 2™-Bewegungssensor
verwenden. Eine kleine Einführung in seine
Bedienung spart später Zeit, da der CBR 2™ in
vielen Experimenten verwendet werden wird. Die
folgenden Tipps dienen der effektiven Verwendung
des CBR 2™:

0 Für die Verwendung des CBR 2™ ist es wichtig

zu verstehen, dass der Ultraschall in einem etwa
30° breiten Kegel ausgesendet wird. Alles
innerhalb des Ultraschallkegels kann zu einer
Reflexion und möglicherweise zu einer
versehentlichen Messung führen. Ein häufiges
Problem bei der Verwendung von
Ultraschallsensoren sind unbeabsichtigte
Reflexionen von einem Tisch oder Stuhl im Raum.

0 Unbeabsichtigte Reflexionen können meist

minimiert werden, wenn der CBR 2™ leicht
geneigt wird.

0 Wenn Sie mit einem Geschwindigkeits- oder

Beschleunigungsgraphen beginnen und eine
verwirrende Anzeige erhalten, schalten Sie zu
einem Entfernungsgraphen zurück, um zu sehen,
ob dieser Sinn ergibt. Wenn nicht, ist der
CBR 2™ möglicherweise nicht richtig auf das Ziel
ausgerichtet.

0 Der CBR 2™ erkennt Objekte, die sich näher als

15 cm zum Gerät befinden, nicht richtig. Der
Höchstabstand ist zwar 6 m, doch Streuobjekte
im breiten Erkennungskegel können bei dieser
Entfernung problematisch sein.

0 Manchmal reflektiert ein Ziel den Ultraschall

nicht stark genug. Wenn das Ziel beispielsweise
eine Person ist, die einen weiten Pullover trägt,
ist der resultierende Graph möglicherweise nicht
gleichmäßig.

0 Wenn die Geschwindigkeits- und

Beschleunigungsgraphen verrauscht sind,
versuchen Sie, die Stärke der Ultraschallreflexion
vom Ziel zu erhöhen, indem Sie die Zielfläche
vergrößern.

So können Ihre Schüler ein großes Buch vor sich
halten, wenn sie vor dem CBR 2™ gehen. Dadurch
entstehen bessere Graphen, weil die Bewegung
ausgeglichen wird.

Typische Diagramme

Weg-Zeit-Diagramm

Anpassung an das Weg-Zeit­Diagramm

Typische Antworten

9. Die Steigung des Graphenabschnitts, der der
Bewegung entspricht, ist beim schnelleren
Versuch größer.

Die Ergebnisse sind wahrscheinlich von Gruppe

zu Gruppe unterschiedlich, da sie unterschiedlich
schnell gehen.

Das Gehen in Richtung des Bewegungsdetektors

erzeugt eine negative Steigung. Das Entfernen
vom Ultraschallsensor erzeugt dagegen eine
positive Steigung.

12. Beachten Sie, dass die Steigung nahe Null ist,
wenn Sie still stehen. Die Steigung sollte Null
sein, rechnen Sie jedoch mit einer kleinen
Abweichung aufgrund der Schwankung in den
gesammelten Daten.

10 EINFÜHRUNG IN DIE BEDIENUNG DES CBR 2™ © 2000 VERNIER SOFTWARE & TECHNOLOGY

Experiment 1 – Bewegung aufzeichnen linear

Mit dem CBR 2™ erstellte Graphen können für Bewegungsstudien verwendet werden. In diesem
Experiment verwenden Sie einen

Ziele

In diesem Experiment werden Sie:

0 einen Ultraschallsensor verwenden, um Entfernung und Geschwindigkeit zu messen
0 Graphen Ihrer Bewegung erstellen
0 die von Ihnen erzeugten Graphen analysieren

Datenerfassung: Weg-Zeit-Graphen

Ê Stellen Sie den CBR 2™ auf einen Tisch, vor dem sich keine Möbel oder andere

Gegenstände befinden. Der
der Taille befinden.

CBR 2™, um Graphen Ihrer eigenen Bewegung zu erstellen.

CBR 2™ sollte sich in einer Höhe von ca. 15 cm oberhalb

Gå frem og tilbage foran

CBR 2™'en

Ë Kennzeichnen Sie auf dem Fußboden die 1-m-, 2-m-, 3-m- und 4-m-Abstände vom

CBR 2™ mit Kreppband.

Ì Schließen Sie den CBR 2™ mit einem geeigneten Kabel (siehe unten) an den

Taschenrechner an und drücken Sie die Kabelenden fest ein.

0 Verwenden Sie für den TI-83 Plus ein I/O-Geräteverbindungskabel.

0 Für den TI-84 Plus verwenden Sie ein Standard-B-zu-Mini-A-USB-Kabel (Gerät

CBR 2™).

zu

Í Drücken Sie auf dem Taschenrechner Œ, und wählen Sie EasyData, um die

Anwendung EasyData zu starten.

Hinweis: EasyData wird automatisch gestartet, wenn der

CBR 2™-Kabel an einen TI-84 Plus angeschlossen ist.

zu-

© 2000 VERNIER SOFTWARE & TECHNOLOGY EINFÜHRUNG IN DIE BEDIENUNG DES CBR 2™ 11

CBR 2™ mit einem Gerät-

Experiment 1 – Bewegung aufzeichnen

(Forts.)

linear

Î So richten Sie den Taschenrechner zur Datenerfassung ein:

a. Wählen Sie Setup (drücken Sie p), um das Menü

Setup zu öffnen.

b. Drücken Sie 2, um 2: Time Graph auszuwählen und den

Bildschirm Time Graph Settings zu öffnen.

c. Wählen Sie Edit (drücken Sie q), um das

Dialogfenster Sample Interval zu öffnen.

d. Geben Sie 0.1 ein, um die Zeit zwischen den

Abtastwerten auf 1/10 Sekunde einzustellen.

e. Wählen Sie Next (drücken Sie q), um zum

Dialogfenster Number of Samples vorzugehen.

f. Geben Sie 50 ein, um die Anzahl der zu erfassenden

Abtastwerte einzustellen.

Das Experiment dauert 5 Sekunden (Anzahl der

Abtastwerte geteilt durch die Anzahl der Abtastwerte
pro Sekunde).

g. Wählen Sie Next (drücken Sie q), um die

Zusammenfassung der neuen Einstellungen anzuzeigen.

h. Wählen Sie OK (drücken Sie s), um zum

Hauptbildschirm zurückzukehren.

Ï Üben Sie die Erstellung von Weg-Zeit-Graphen.

a. Stellen Sie sich an die 1,0-m-Markierung, mit dem

Gesicht dem

b. Geben Sie Ihrem Partner zu verstehen, dass er Start

auswählen soll (p drücken).

c. Gehen Sie langsam zur 2,5-m-Markierung und bleiben

Sie stehen.

d. Wenn die Datenerfassung abgeschlossen ist, wird ein

Diagramm angezeigt.

CBR 2™ abgewandt.

12 EINFÜHRUNG IN DIE BEDIENUNG DES CBR 2™ © 2000 VERNIER SOFTWARE & TECHNOLOGY