Buborék mozgása Mikola-csőben – Videoelemzés
A Tracker szoftver telepítéséhez szükséges fájlt és tananyagegységhez kapcsolódó állományokat (video, trz-fájl, adatállomány) innen töltheted le.
A legegyszerűbb, legkönnyebben leírható mozgásnak az egyenes vonalú egyenletes mozgást nevezhetjük.
Gondold át, milyen jellemzői vannak az egyenes vonalú, egyenletes mozgásnak!
Milyen testeket figyelhetsz meg magad körül, amelyek közelítőleg egyenes vonalú, egyenletes mozgást végeznek?
A fizikaórák az egyenes vonalú, egyenletes mozgás bemutatására a Mikola-csövet használják. Ez egy mindkét végén zárt, méterrúdhoz rögzített, vízzel töltött üvegcső, amelybe egy légbuborékot zártak. A cső egyik végét megemelve a buborék elindul felfelé. (Talán tudod is, miért.)
Azt mondják, hogy a buborék (jó közelítéssel) egyenes vonalban, egyenletesen halad. Lehet, hogy mégsincs így, és minden fizikatanár téved?
Ha szívesen végeznéd el a vizsgálatot teljesen egyedül a Tracker és a GeoGebra programok használatával, akkor a Készítsd el magad a mozgás filmfelvételének elemzését! című oldalon folytasd az olvasást!
Készítettünk egy filmet a mozgó buborékról:
Vizsgáld meg a buborék mozgását a Tracker nevű nyomkövető szoftver segítségével!
A filmet betöltöttük a Trackerbe. Ott a vonatkoztatási rendszer és a hosszúságegység beállítása után rögzítettünk egy pontot a buborékhoz. Ennek a pontnak a mozgását „figyeli” a program, és rögzíti az egyes időpillanatokhoz tartozó koordinátákat. (Mivel a koordináta-rendszer x tengelyét a buborék mozgásának irányába állítottuk be, így csak az x koordináta változik.)
A program ábrázolja grafikonon a mérési pontokat, és egy táblázatba gyűjti az összetartozó idő- és helyadatokat.
Mindezt megnézheted te magad is, ha letöltöd a Tracker programot, majd letöltöd és megnyitod a Trackerrel az általunk készített trz-fájlt.
Mélyebb elemzésnek vetheted alá a mérési eredményeket az alábbi alkalmazás segítségével. A jobb oldalon található táblázat első két oszlopába átmásoltuk a Tracker által megállapított adatpárokat.
1. feladat
Tanulmányozd a jobb oldali táblázat 3. és 4. és 5. oszlopát! Vajon milyen utasítás (képlet) alapján számolja ki a program az ide kerülő értékeket?
2. feladat
a) Mit ír le a táblázat 5. oszlopában szereplő v érték?
b) Mi a szembetűnő, ha összeveted egymással ezeket a v értékeket?
c) Hogyan mutatkozik meg mindez a grafikonon?
3. feladat
A piros egyenest a program illesztette a mérési pontokra. (Nem túl szabatosan fogalmazva, de megragadva a lényeget: Ez az az egyenes, melytől a mérési pontok összessége a legkevésbé tér el.) Nézd meg jól az egyenes egyenletét! Mit jelölnek a benne szereplő számok (paraméterek)?
4. feladat
Mindezek után mit gondolsz, joggal kerül elő fizikaórákon a Mikola-cső? Valóban egyenes vonalú, egyenletes mozgást végez a buborék?