Kísérletezés az EDAQ530 adatgyűjtő műszerrel Szeged, 2010

Néhány fontos dolog a mérésekről Fizikai modell az értelmezéshez, számos korláttal, bonyolult körülményekkel Mindig gondoljuk át a hibalehetőségeket Mindig be kell érnünk indokolt pontossággal Determinisztikus és statisztikus hibák A méréseknél a gondosság nagyon fontos

A mérés, mint információnyerés Mérési adat és mérési eredmény Adatfeldolgozás, információnyerés

A mérendő jel számos konverzión esik át Szenzor Jelkondícionálás A/D konverzió Vezetékek Determinisztikus hibák Statisztikus hibák Zavarjelek

Ne higgyünk a műszereknek  Nem annyi jegyre pontos, amennyit kiír A szám csak a végső jelformára igaz Ennél nagyobb a hiba

Pontosság és felbontás Pontosság: a valódi (?) értékhez viszonyítva Felbontás: mekkora változás mérhető A felbontás nagyobb, mint a pontosság Ne törekedjünk túl nagy pontosságra!

Kalibrálás A kalibrálás után jobban hiszünk a mérésnek, ezért gondosnak kell lennünk A mérési körülmények nagyon fontosak

Determinisztikus és statisztikus hibák, hibaszámítás A hiba megadásakor: statisztikus hiba A mérési hiba megadása legyen korrekt: Nem abszolútérték, hanem négyzet Valószínűségi értelmezés (intervallum) A hibák négyzete összegződik! Determinisztikus hibák becslése

Kísérletek termisztorokkal

Párolgási hőelvonás szemléltetése Nedves termisztor a környező levegő hőmérséklete alá hűl

Lehűlési idő mérése A hőmérséklet időfüggésének mérésével Exponenciális a lehűlés? Ha igen, az időállandó mérése Tk becslése fontos T0 lehetőleg nagy

A termisztor lehűlése levegőn τ=120s

A termisztor lehűlése levegőn τ=120s

Hőszigetelés vastagságfüggése A lehűlési idő mérésével Az időállandók kiszámítása U=P/(A·ΔT), [W/(m2K)] építészetben használt hőátbocsátási tényező

Fajhő mérése Forrás: Fizika munkafüzet 11-12, 2.kiadás, 2005, Mozaik Kiadó

Fajhő mérése Forrás: Fizika munkafüzet 11-12, 2.kiadás, 2005, Mozaik Kiadó

Folyadék fajhőjének mérése Forrás: Fizika munkafüzet 11-12, 2.kiadás, 2005, Mozaik Kiadó

Vízmelegítési hatásfok mérése Vízmelegítés teljesítményét mérjük vagy ismerjük A víz tömegének és fajhőjének ismeretében mérjük a hőmérséklet időfüggését A lehűlés időfüggéséből ismerhetők a veszteségek

Hőterjedés szemléltetése Rúd/folyadék melegítése az egyik végén Több termisztor különböző helyeken

Kísérletek a fotókapuval

Lejtőn guruló golyó Forrás: Fizika munkafüzet 11-12, 2.kiadás, 2005, Mozaik Kiadó

Lejtőn guruló golyó Forrás: Fizika munkafüzet 11-12, 2.kiadás, 2005, Mozaik Kiadó

Lejtőn guruló golyó Két fotókapu Időpillanat és sebesség mérhető

Inga lengési idejének mérése, g mérése Forrás: Fizika munkafüzet 11-12, 2.kiadás, 2005, Mozaik Kiadó

Másodpercinga készítése és ellenőrzése Forrás: Fizika munkafüzet 11-12, 2.kiadás, 2005, Mozaik Kiadó

Szabadon eső létra Vonalzó, szigetelőszalag 19mm szalagszélesség 5cm periódus Mintavételi ráta: 1000 adat/s Milyen pontosság várható? 20cm úthossz végén 5cm: 0,025s (4%) 1,9cm: 0,0096s (10%)

Ütközések vizsgálata Sebesség és időtartam mérések

Tehetetlenségi nyomaték mérése Kísérleti készlet használata

Kísérletek a gyorsulásszenzorral

Rugóra függesztett test mozgása Egyenlet Kitérés időfüggése Frekvencia A gyorsulást mérjük (g-t is!) Mérhető a periódusidő is

Tömegmérés, rugóállandó mérés Forrás: Fizika munkafüzet 11-12, 2.kiadás, 2005, Mozaik Kiadó

Rugóra függesztett test mozgása: kísérletezés A rugóállandó mérése (gumiszál használata) Rugók soros és párhuzamos kapcsolása (gumiszállal, hosszfüggés) A tömegtől való függés kimérése Csatolt rezgések szemléltetése (ingaként indítjuk)

Fizikai inga vizsgálata A gyorsulásszenzor szögmérésre is alkalmas Lengésidő Csillapodási tényező

Szabadesés Szabadeséskor a gyorsulás nulla Ejtés, feldobás Rúd a stabilitáshoz

Ütközéses kísérletek Forrás: Fizika munkafüzet 11-12, 2.kiadás, 2005, Mozaik Kiadó