Analyse af måledata I

Relaterede dokumenter
Analyse af måledata II

For at få tegnet en graf trykkes på knappen for graftegning. Knap for graftegning

Bedste rette linje ved mindste kvadraters metode

1. Installere Logger Pro

Lavet af Ellen, Sophie, Laura Anna, Mads, Kristian og Mathias Fysikrapport blide forsøg Rapport 6, skråt kast med blide Formål Formålet med f

Excel tutorial om lineær regression

er den radioaktive kildes aktivitet til tidspunktet t= 0, A( t ) er aktiviteten til tidspunktet t og k er henfaldskonstanten.

Monter Photogaten og kraftsensoren på stativet som vis på figuren nedenfor.

Jævn cirkelbevægelse udført med udstyr fra Vernier

Vektorfunktioner. (Parameterkurver) x-klasserne Gammel Hellerup Gymnasium

Fysik 2 - Den Harmoniske Oscillator

Resonans 'modes' på en streng

Når eleverne skal opdage betydningen af koefficienterne i udtrykket:

Vejledning til LoggerPro med Newtons 2. lov på luftpudebane + LabQuest + Smart Pulley

Computerundervisning

Analyse af en lineær regression med lav R 2 -værdi

Computerundervisning

Kinematik. Lad os betragte en cyklist der kører hen ad en cykelsti. Vi kan beskrive cyklistens køretur ved hjælp af en (t,s)-tabel, som her:

Brugervejledning til Graph (1g, del 1)

Brugervejledning til Graph

Bevægelse op ad skråplan med ultralydssonde.

Skråplan. Esben Bork Hansen Amanda Larssen Martin Sven Qvistgaard Christensen. 2. december 2008

Lineære sammenhænge, residualplot og regression

Kasteparabler i din idræt øvelse 1

Graph brugermanual til matematik C

Excel-4: Diagrammer og udskrift

Faldmaskine. , får vi da sammenhængen mellem registreringen af hullerne : t = 2 r 6 v

praktiskegrunde Regression og geometrisk data analyse (2. del) Ulf Brinkkjær

Arbejde med 3D track motion

Materiale sammenskrevet af:

Kuglers bevægelse i væske

i x-aksens retning, så fås ). Forskriften for g fås altså ved i forskriften for f at udskifte alle forekomster af x med x x 0

Gratisprogrammet 27. september 2011

LEJERBO.DK INDSÆT BILLEDER, GALLERI OG VIDEO

Seriediagrammer - Guide til konstruktion i LibreOffice Calc

Introduktion til TI-Interactive!

Rapport uge 48: Skråplan

Bilag til Statistik i løb : Statistik og Microsoft Excel tastevejledning / af Lars Bo Kristensen

Fysikøvelse - Erik Vestergaard 1

Studieretningsopgave

Quick guide til SPARK/SPARKvue PS-2008 og PS-2400

Arbejdet på kuglens massemidtpunkt, langs x-aksen, er lig med den resulterende kraft gange strækningen:

Undersøgelse af funktioner i GeoGebra

Brug af Discoverer. 1. Start Discoverer ved at klikke på knappen Discoverer på

Vejledning til oprettelse af Skole-konferencer

Om at finde bedste rette linie med Excel

Dig og din puls Dig og din puls Side 1 af 17

Aflevering 4: Mindste kvadraters metode

Picto Selector. Lav dine egne flotte symbolark på den nemme måde. Version: Oktober 2012

Verniers spektrofotometer SPRT-VIS USB 650

ELCANIC A/S. ENERGY METER Type ENG110. Version Inkl. PC program: ENG110. Version Betjeningsvejledning

Mediator 9. Materiale til elever. Version: August 2012

Tillæg til ViTal v Nyheder i ViTal

1gma_tændstikopgave.docx

LabQuest Manual Til indsættelse af hukommelseskort (SD-kort) til at forøge dataloggerens hukomelse

Det er ikke personligt

1. Manuel og automatisk registrering af punkter Her gennemgås hvordan punkter optages manuelt eller automatisk. Fra køreskærmen trykkes på Værktøj

Målinger af stofskifte

STANDARD SYSTEMINDSTILLINGER

AT-forløb Jordskælv i Chile 1.u

TID-data i Excel regneark. Generelt. Forberede tid-data

Tak for kaffe! Tak for kaffe! Side 1 af 16

Funktioner. 1. del Karsten Juul

Kvadratisk regression

ninasoft Micro Temp. Vandtæt miniature temperatur datalogger.

I denne vejledning lærer du de mest grundlæggede funktioner i PowerPoint 2003: Hvad er en præsentation? Eksempel på en præsentation...

IDAP manual Analog modul

Projekt Ny Sundhedsrådgivning

nyt& let avanceret gammelt Viaduktvej Ølgod Fax DK-8220 Brabrand

Michael Jokil

Erik Vestergaard 1. Opgaver. i Lineære. funktioner. og modeller

Quick guide til Condes 8.

Vejledning til WordMat på Mac

Geogebra. Dynamisk matematik. Version: August 2012

APPENDIX A INTRODUKTION TIL DERIVE

Indhold Forelæsning Dat-D1: Regneark Matematik og databehandling 2012

Første møde med skærmbilledet i After Effects 6,5 PRO Lidt om animering

Picto Selector. Lav dine egne symbolark. Version: August 2012

Emneopgave: Lineær- og kvadratisk programmering:

Funktioner. 3. del Karsten Juul

Stx matematik B maj 2009

Regnearket Excel - en introduktion

PC-Logging System MTD-Log. for. NS-Proces-Alarm. ninasoft

Hvordan importerer jeg stamdata?

Daglig brug af JitBesked 2.0

Dernæst vil der komme et vindue frem, hvor man kan ændre på x- og y-aksen samt andre indstillinger så som farve og skrift.

a og b. Den magnetiske kraftlov Og måling af B ved hjælp af Tangensboussole

Det grafiske billede af en andengradsfunktion er altid en parabel. En parabels skæring med x-aksen kaldes nulpunkter eller rødder.

Nero Cover designer. 1. Opstart og justering af Printer første gang! Brug af Nero til at lave labler-indlægmm. til CD/DVD skiver af egenproduktion.

pí~êíã~åì~ä=íáä=a~í~píìçáç

Disposition for kursus i Excel2007

Oktober Dokumentpakker

Ohms lov. Formål. Princip. Apparatur. Brug af multimetre. Vi undersøger sammenhængen mellem spænding og strøm for en metaltråd.

Brugerhåndtering i WebUntis - 1

Begreber til Grafen. til brug for ønske om modellering af grafobjekt.

Formler og diagrammer i OpenOffice Calc

GeoGebra Quickstart. det grundlæggende

PowerPoint Intro 2010 Segment - en del af dit netværk

Partiel solformørkelse, fredag den 20. marts 2015, kl. 9:40-12:05

Transkript:

Analyse af måledata I Faldforsøg undersøgt med LoggerPro Af Michael Brix Pedersen, Birkerød Gymnasium I fysik skal eleverne lære at behandle og repræsentere måledata, som enten er indsamlet ved manuelle målinger eller ved hjælp af elektronisk dataopsamling i fx LoggerPro. Eksemplet i denne tekst er lavet med opsamlede måledata og med udgangspunkt i LoggerPro, men kunne lige så vel være lavet i andre dataopsamlings- og behandlingsprogrammer som fx Excel. Der er valgt et for eleverne overskueligt forsøg, nemlig et frit fald.

Analyse af måledata I Formålet med dette modul er give fysiklæreren en lille hjælp til at styrke elevernes digitale kompetencer, når de skal behandle og repræsentere måledata, som enten er indsamlet ved manuelle målinger eller ved hjælp af elektronisk dataopsamling i fx LoggerPro. Eksemplet herunder er lavet med opsamlede måledata og med udgangspunkt i LoggerPro, men kunne lige så vel være lavet i andre dataopsamlings- og behandlingsprogrammer som fx Excel. Der er valgt et for eleverne overskueligt forsøg. Eksempel: Faldforsøg Eleverne går typisk for hurtigt i gang med at måle, uden at undersøge apparaturets indstillinger eller måleområde. I dette konkrete tilfælde har sensoren en indstilling, der angiver, om den måler på hurtige objekter (biler etc.) eller langsomme objekter (bolde m.v.). Her skal vælges rigtigt for at få gode målinger, men man kan måske stimulere elevernes nysgerrighed ved at opfordre dem til at lege med indstillingerne. Også antal målinger/s kan ændres. Standardindstillingen er for motion-sensoren 20 målinger/s, men man kan med fordel vælge ( Forsøg Dataopsamling, vælg 50 under Prøvehastighed ) de maksimale 50 målinger pr. sekund. Ofte forbindes målepunkterne som standard med en kurve, hvilket kan sløre hvor mange (få) målinger, der egentlig optages. Nedenståede er direkte output fra LoggerPro med en tilsluttet motion-sensor, hvor der er målt på en bold, som falder fra hvile. Afstanden til bolden er målt ved hjælp af en motion-sensor. 2

Det vil være en fordel at fylde papiret helt ud med en autoskalering (menuknappen mærket A): og efterfølgende se de konkrete datapunkter: Først højreklikkes på grafen og der vælges Grafindstillinger, hvorefter fluebenet ved Forbind punkter fjernes og i stedet sættes ved Punktsymboler. For at få en pæn repræsentation af datapunkterne vælges Data Kolonneindstillinger Position Indstillinger. Herefter vælges Vis hvert punkt og der vælges Lille i størrelsen af punktsymbolet som desuden er valgt som Åben cirkel. Herved ses præcis hvor målingen ligger, men det indikeres samtidig med den åbne cirkel, at der er en vis usikkerhed på målingen. Hvis man vil have mere velovervejede usikkerhedsfaner på resultaterne, se Analyse af måledata II. Tilsvarende gives hastigheden samme behandling, og for klarhedens skyld vælge en anden farve for punktsymbolet. Nu ser det således ud: 3

Det vil også være god stil at angive det fysiske symbol på hver akse. Højreklik fx på Position enten på grafen eller i kolonnen for at redigere teksten. Nu er der vist ikke noget at tage fejl af mht. hvad graferne viser: 4

Mange målinger afhænger af tiden. I vort tilfælde vil vi gerne have, at de relevante data starter kl. t=0 s. Men først skal vi have fjernet de irrelevante målinger, hvor bolden endnu ikke er sluppet eller hvor bolden er landet på jorden. Her skal man enten blot se på grafen hvad der skal skæres væk, eller måske endnu bedre: de konkrete data skal studeres. Der tænkes over og markeres hvad der skal skæres væk, og bortskæringen sker ved hjælp af Rediger Gennemstreg Dataceller. Så er vi nået til dette: Det ser som sagt ikke pænt ud, at forsøget starter kl. t=0,48 s, så vi ombenævner Tid t til Gltid t og opretter en ny beregnet kolonne Tid t med den korrigerede tid: Data Ny beregnet kolonne og danner den nye kolonne Tid t (med kort navn t og enhed s) ved at indtaste Gltid -0,48 (0,48 er forskydning af nulpunktet) i feltet Udtryk. Bemærk også, at LoggerPro kender de andre kolonners navne, som kan hentes direkte. Ved at dobbeltklikke på grafens x-akse betegnelse kan man vælge hvad variable der skal benyttes på x-aksen, og vi vælger nu i stedet for GlTid t at have Tid t. Tilsvarende skal vi have skiftet startpositionen til s(0)=0. Vi laver samme procedure som for tidsskiftet, nu blot med positionen i stedet. Igen skal vi lige ind og justere symbolerne så det bliver åbne cirkler. Efter at hver graf har fået en gang autoskalering vha. A-knappen ser det således ud: 5

Det begynder at ligne noget! Nu kan vi tjekke, om målingerne efterviser Galileis faldlov s(t) = 1 2 gt2 (start fra hvile). Vi laver regression med et andengradspolynomium ved at trykke på menuknappen Kurvetilpasning og vælge Kvadratisk Prøv tilpasning. Tilsvarende prøves med en lineær tilpasning den forventede sammenhæng v(t) = gt. på Svaret er: 6

Hældningen af hastighedsgrafen skal give g = 9,82 m/s 2, hvis man ser bort fra luftmodstand. Her bliver svaret g = 9,675 m/s 2, og en procentafvigelse på knap 2%. Koefficienten på t 2 -leddet på s(t)-grafen skulle teoretisk være 1 2 g = 4,91 m/s2. Eksperimentet giver 4,961 m/s 2, og en procentafvigelse på omkring 1%. Eleverne kan klikke på hvert af graffelterne, klippe og indsætte i fx Word. Linearisering af grafisk repræsentation af data Man kunne jo også være interesseret i at undersøge den teoretiske sammenhæng s = 1 2g v2 (igen med start fra hvile), som følger af, at t = v/g og dermed at s = 1 2 g (v g )2 = 1 2g v2. Ved at dobbeltklikke på (t,s)-grafens Tid t- felt vælges v som x-koordinat i stedet fås: 7

Sammenhængen kan lineariseres ved at benyttes v 2 som x-koordinat, så der oprettes en ny beregnet kolonne med v 2 og resultatet bliver efter anvendelse af lineær regression: Igen kan man sammenligne med den forventede hældning 1 = 0,0509 2g s2 /m. Procentafvigelsen bliver 0,6%. Eventuelle afvigelser i skæringen med y-aksen for de viste grafer afslører som bekendt systematiske fejl. Navngivning af datafiler og tilføjelse af supplerende data Eleverne bør lære at navngive filerne med sigende navne, så måleserien nemt kan genfindes, specielt ved mange gentagne målinger. Ved hjælp af et tekstfelt bør straks efter målingerne har fundet sted indføjes alle andre relevante målestørrelser, i dette eksempel fx boldens masse og diameter, så man har det hele samlet på ét sted. 8