Uvod
Termini meritev
Naše raziskovanje je potekalo v treh terminih:
- srečanje: 8. marec 2012
- srečanje: 15.marec 2012
- srečanje: 22.marec 2012
1.Teden
Najprej smo se z skupino pogovorili, kako bomo ustvarjali efekt, ki ga želimo meriti. Ugotovili smo, da želimo meriti zvok, ki ga oddaja vrvica ob izpostavitvi velikim relativnim hitrostim glede na medij. Odločili smo se, da bomo vrvico vrteli z roko, hkrati pa z visokohitrostno kamero merili frekvenco vrtenja ter s preprostim mikrofonom merili funkcijo zvočne jakosti preko celotnega slišnega območja. Po nekaj poskusih s to metodo smo ugotovili, da je človeški faktor poseganja v meritev prevelik, da bi bil zanemarljiv. Zato smo se dogovorili, da bomo za vrtenje vrvice raje uporabljali elektromotor s posebnimi ležaji, ki nižajo slišnost šuma vrtečega rotorja. Spoznali smo se z tehnologijo, s katero so bile pozneje opravljene meritve, ter z računalniškim programom, odgovornim za prenos meritev v tabelo programa Excel.
2.Teden
Po kratkem pogovoru z vsemi člani skupine smo prišli do sklepa, da bomo ta termin porabili za večje število hitrih meritev, ki nam bodo pokazale osnovne odvisnosti med spremenljivkami. Za spremenljivke smo si izbrali naslednje količine:
Za vsako spremenljivko smo opravili tri meritve. Pri vsaki meritvi smo spremenili hitrost vrtenja elektromotorja. Izbrano število treh meritev je bilo odločilno, saj nam tri točke nakažejo, ali je funkcija obravnavane spremenljivke linearna, eksponentna itd. Pri tem smo predpostavili, da so zveze ned spremenljivkami ponavadi linearne.
Na začetku izvajanja meritve smo imeli težave z vzpostavitvijo vrtenja vrvice okoli osi rotorja. Vrvica se je namreč začela navijati na rotor elektromotorja. Zato smo se odločili da na rotor pritrdimo preprosti nastavek, na katerega smo zavezali vrvico - tako smo podaljšali ročico prijemališča. Problem je bil odpravljen, vendar se je po vzpostavitvi vrtenja vrvica zaradi majhne dolžinske gostote pričela vrteti v obliki spirale. Težavo smo omilili z vezavo lahke uteži na koncu vrvice. Po začetnih merjenjih smo spoznali, da so zvočne motnje okolice prevelike, da bi meritev izvajali naprej (motnje je povzročalo delovanje zračnega kompresorja nedaleč stran), zato smo prosili asistenta za spremembo lokacije izvajanja meritev. Pod elektromotorjem smo dodatno podstavili karton, da se motnje motorja niso širile v prevelikem obsegu.
Skupno smo opravili 17 meritev. Vsi rezultati meritev se nahajajo v zavihku "Baza meritev" , tipični izmerjeni podatki pa so prikazani na grafu.
3.Teden
Na začetku smo se z asistentom pogovorili o stvareh, ki smo jih ugotovili z analizo podatkov pri prejšnjih merjenjih. Odkritih je bilo nekaj odvisnosti spremenljivk od spreminjajočih se parametrov meritve. Zadali smo si cilj, da bomo te odvisnosti z obsežnejšimi meritvami bolje določili, hkrati pa opravili meritve z spremenljivimi parametri, ki so se nam zdeli zanimivi:
Meritve so v tretjem tednu potekale brez večjih težav.
Srečanje z gimnazijci
Po opravljenih vseh analiz. Smo se dobili z gimnazijci, ki bodo imeli mednarodno tekmovanje iz eksperimentalne fizike. Vaje iz rezanja zraka se še niso lotili, zato jim je naša skupina pomagala v taki smeri, da bodo že na začetku šli v pravo smer raziskovanja, in pazili na probleme ki jih ugotovila naša skupina pri raziskovanju. Pomagali smo jim razjasniti nekatere nejasnosti, tako da so po končanem predavanju polno razumeli pojav iz rezanja zraka. Opozorili so nas na nekatere malenkosti, ki pa niso bile dovolj pomembne, da bi kakor koli spreminjali EKSPERIMENTALNI del spletnega zavihka.
Dogotek označujem za uspešnega!