Archiv für Dezember 2017

Kostenanalyse Vernier/TI Ultraschall Abstandssensor vs. Arduino Versuchsaufbau

Im Rahmen des Seminars wurde ein Versuch mit verschiedenen Materialien aufgebaut um die Eignung im Unterricht zu testen.

Vernier ist ein bekannter Sensorhersteller mit hoher Genauigkeit und zuverlässigem Einsatz.

https://www.taschenrechner.de/shop/artikel/details/TI-InnoUltra

https://www.dynatech.de/ultraschall-ranger-modul-fur-ti-innovator.html

und hier die Arduino Lösung:

https://www.amazon.de/HC-SR04-Entfernung-Messumformer-Ultraschall-Modul-Arduino/dp/B00BIZQWYE/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1514642870&sr=8-1&keywords=HC-SR04-Entfernung-Messumformer-Ultraschall-Modul-Arduino

https://www.ebay.de/itm/Ultraschall-Entfernungsmesser-HC-SR04-Ultrasonic-Modul-Distance-Sensor-Arduino/162708691611

 

30. Dezember 2017 | Veröffentlicht von Stefan Vandrey | Kein Kommentar »
Veröffentlicht unter Arduino, Lehrmittelhersteller

Messung am Smartphone mittels Phyphox: Hier Messung des Luftdrucks bei der Fahrstuhlfahrt

Versuch: Ein aktuelles Smartphone mit Luftdrucksensor wurde mit der Phyphox App ausgestattet und es wurde getestet, was diese Kombination bei einer Fahrstuhl über die Messung des Luftdruckes alles leistet und ausgibt.

Versuchsdurchführung: Hier wurde ein Video von 50sec erstellt. Durch die Größe von 105 MB als mp4 File ist es aber nicht hochladbar. Wir sind im Fahrstuhl im HU Gebäude von Etage 2 auf 3 in den Keller und zurück gefahren.

Messwerte: Der absolute Luftdruck wurde ausgegeben. Die relative Luftdruckdifferenz wurde ausgerechnet und ausgegeben.

Berechnete Ausgabewerte: Aus den Luftdruckwerten und der Haltedauer des Fahrstuhls wurde eine Geschosshöhe von 3m errechnet.

Aus den Änderungen wurde die Beschleunigung und Verzögerung ausgerechnet und angezeigt.

Selbstverständlich gibt es auch einen passenden Zeitverlauf im Diagramm.

Hypothetisch wurden Luftdruckänderungen durch gehen, Türen schließen, Armbewegungen mit Handy als Lageänderungen als Messfehler erwartet, aber die waren so nicht relevant.

Fazit: Es ist erstaunlich was man mit einer einfachen kostenlosen App aus einen modernen höherwertigen Smartphone alles an physikalischen Messwerten aus dem Luftdruck herausholen kann. (Beschleunigung, Höhe in Gebäuden usw.)

Ausblick: Noch sind erst wenige Smartphone mit einem Luftdrucksensor ausgestattet, der Einsatz in der Schule ist noch nicht als Schülerexperiment geeignet. Das dürfte sich in wenigen Jahren geändert haben.

Offenes Problem: wie kann das Video hier verfügbar gemacht werden?

30. Dezember 2017 | Veröffentlicht von Stefan Vandrey | Kein Kommentar »
Veröffentlicht unter Smartphone & Tablet

Messungen mit der Phyphox App am Smarthone, hier unelastischer Stoß

Versuch: Ein Tischtennisball wird von ca. 1,5m Höhe auf den Boden fallen gelassen. Es findet ein unelastischer Stoß statt und der Ball springt wieder hoch. Durch Energieumwandlungen erreicht er nicht mehr die gleiche Höhe. Der Versuch soll mit Hilfe der App ausgewertet werden.

Vorabergebnis: Die App ist dafür geeignet, aber die Reproduzierbarkeit ist sehr schlecht.

Versuchsgeräte: Als Smartphone standen mehrere verschiedenen Smartphone zur Verfügung. Hier wurde nur das Mikrophone verwendet. Praktische alle Smartphones waren geeignent. Die kostenlose Phyphox App wurde problemlos installiert. Als Ball wurde verschiedene Bälle vom Tischtennisball über Flummi bis hin zum Tennisball wurden verwendet. Der Raum war das normale Physiklabor der Uni, bzw. der Flur davor.

Messergebnisse: Die Messergebnisse waren sehr gut und die computergestützte Auswertung überraschte mit vielen Punkten (siehe Bild). Der Startwert wurde hochgerechnet.

Vorteile: Jeder SuS kann mit seinem Handy schnell und unkompliziert etliche Messwerte erfassen und unzählige Abhängigkeiten darstellen.

Nachteile: Der Versuchsaufbau ist sehr empfindlich gegen fremden Schall und Reflexionen im Raum. Eine Optimierung war kaum möglich. Die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse ließ sehr zu wünschen übrig. Test in einem schallschluckenden Raum waren nicht möglich. Auch ein Experimentieren von mehr aus einer Gruppe im Raum ist nicht möglich.

Fazit: Bestechend einfach wie man mit vorhandenen Alltagsdingen hier Smarthone komplizierte physikalische Sachverhalte aufbereiten kann.

Ausblick: Zur Verbesserung der Akusik könnte man mit externen Mikrophonen von Headsets oder mit BT Kopplung experimentieren. Dadurch könnte der Abstand von Nutz und Störgeräuschen verbessert werden.

30. Dezember 2017 | Veröffentlicht von Stefan Vandrey | Kein Kommentar »
Veröffentlicht unter Smartphone & Tablet

Einsatz des TI nspire CAS Rechners als Messwertaufnahme mit Vernier Sensoren im Physikunterricht bei Schülerexperimenten

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30. Dezember 2017 | Veröffentlicht von Stefan Vandrey | Kein Kommentar »
Veröffentlicht unter Lehrmittelhersteller

Test des Leybold Cassy Mobil für den praktischen Einsatz in der Schule

Versuch: in dem Versuchs wird die Strom- und Spannungskennlinie einer Lampe aufgenommen. …weiterlesen »

30. Dezember 2017 | Veröffentlicht von Stefan Vandrey | Kein Kommentar »
Veröffentlicht unter Lehrmittelhersteller