Příprava pomůcek trvá několik minut.
Čas na proměření úlohy je maximálně 15 minut. (Bez následné diskuze s žáky.)
Obr. 1 Potřebné pomůcky |
Je potřeba si připravit dostatečně bodový zdroj světla, např. svíčku, u které je nutné, aby moc nekolísal plamen a aby rychle neodhořívala, nebo čelovku, na které lze rozsvítit pouze jednu diodu (zde je nutné předem proměřit, zda čelovka nesnižuje osvětlení v závislosti na vybíjení baterií).
Připojit Vernier LabQuest k počítači, na kterém je nainstalovaný program Logger Lite (zdarma ke stažení na www.vernier.cz). K Vernier LabQuestu připojit luxmetr LS-BTA a toto čidlo umístit do úrovně zdroje světla (uspořádání experimentu viz obr. 1).
Nejprve je dobré ve třídě položit otázku, co se bude dít s osvětlením, pokud se budeme vzdalovat od zdroje. Žáci z vlastních zkušeností vědí, že čím dál jsou od zdroje osvětlení, tím je osvětlení menší. Dále je dobré zjistit, jak rychle podle nich intenzita klesá s rostoucí vzdáleností: zda lineárně, kvadraticky či jinak.
V počítači spustíme program Logger Lite. Dle obr. 2 nastavíme potřebné údaje (Mode: události se vstupy, Column Name: Vzdálenost od zdroje, Short Name: vzdálenost, Units: cm).
Obr. 2 Změna údajů |
Po nastavení těchto údajů můžeme začít měřit, a to stisknutím zeleného tlačítka Play (viz obr. 3).
Obr. 3 Play |
Dále umístíme čidlo světla do námi zvolené vzdálenosti (např. 5 cm) a klikneme na modré kolečko Zachovat (viz obr. 4)
Obr. 4 Uložení naměřené hodnoty |
Do okna, které se objeví, vepíšeme vzdálenost čidla od zdroje a klikneme na OK. Tímto se nám hodnota osvětlení zanese do grafu.
Poté posuneme čidlo např. na vzdálenost 7 cm od zdroje, opět klikneme na modré kolečko Zachovat a vzdálenost změníme na 7 cm. Kliknutím na OK se i tato hodnota zanese do grafu. Takto pokračujeme až do vzdálenosti, kde se osvětlení už téměř nemění. Poté klikneme na červený obdélníček Zastavit, čímž ukončíme měření.
Získáme graf podobný grafu na obr. 5.
Obr. 5 Naměřený graf |
Z grafu je vidět, že osvětlení se vzdáleností klesá. Je také vidět, že klesá rychleji než lineárně.
Pro přesné určení závislosti je nutné přenést naměřené hodnoty, např. do Excelu, zde vytvořit graf, přidat spojnici trendu (mocninnou) a zobrazit rovnici regrese. Z rovnice regrese je patrné, že náš graf nejvíce odpovídá funkční závislosti `1/x^2`.
Tato závislost se dala odhadnout již předem. Osvětlení se šíří do plochy koule, jejíž povrch roste s druhou mocninou poloměru.
Všechny články jsou publikovány pod licencí Creative Commons BY-NC-ND.
Pro vložení komentáře je nutné se nejprve přihlásit.
Článek není zařazen do žádného seriálu.