Meten met de ultrasoon afstandsensor:

Transcriptie

1 Meten met de ultrasoon afstandsensor: Belangrijk!!!!!! 1. Om zo goed mogelijk met de sensor te kunnen meten moeten de ultrasoon geluiden (de klikjes die je hoort) zo goed mogelijk worden weerkaatst. Wij gebruiken hier een houten plankje voor. 2. Zorg ervoor dat ervoor dat er geen andere voorwerpen in de buurt zijn die het signaal kunnen verstoren. De sensor meet namelijk niet alleen recht vooruit maak ook gedeeltelijk zijwaarts. Bereik bepalen. 3. Voordat we kunnen gaan meten met de ultrasoon afstand sensor (usa sensor) moeten jullie eerst het meetbereik gaan bepalen. 4. Sluit de sensor aan en plaats de sensor op de correcte wijze in een statief. Zie afbeeldingen. 5. Houdt het plankje direct voor de sensor zodat er geen afstand tussen zit. Beweeg het plankje nu langzaam van de sensor af tot ongeveer een meter afstand. 6. Kijk wat er gebeurt met de getallen linksboven in het meetpaneel. 7. Beweeg nu het plankje weer terug tot aan de sensor. 8. Kijk hier ook naar wat er gebeurt met de getallen. 9. Wat is de minimum afstand waarop de sensor kan meten? Noteer deze afstand op jullie antwoordblad. 10. Beweeg het plankje nu weer van de sensor af. Loop zover als je kan in het lokaal. 11. Herhaal dit nog één of twee keer om de maximale afstand te bepalen waarop de sensor nog nauwkeurig kan meten.

2 12. Wat is de maximale afstand waarop de sensor nog nauwkeurig kan meten? Noteer deze afstand op jullie antwoordblad. Meten 13. Met behulp van de groene playknop bovenin beeld kan een meting gestart worden. Zie afbeelding. 14. Start een meting waarbij één van jullie het plankje (binnen het meetbereik) van de sensor af en er weer er naar toe beweegt. Na 10 seconden stopt de meting automatisch. 15. Maak jullie grafiek beeldvullend en klik het scherm linksonder (CMA CoachLab II/II+) weg. Maak nu een printscreen van je scherm en plak Meting constante snelheid 16. Waarschijnlijk is de ingestelde tijdsduur te lang voor een goede meting. Stel de tijdsduur in op 5 seconden met de stopwatchknop bovenin de werkbalk. Zie afbeelding.

3 17. Maak nu een meting waarbij het voorwerp met constante snelheid van de sensor af beweegt. Dit is te herkennen aan een rechte stijgende lijn. 18. Voer deze meting een aantal keer uit tot je een goede meting hebt (rechte stijgende lijn zonder scherpe pieken of dalen). Je kunt vorige metingen wissen door met de rechtermuisknop op de grafiek te klikken en dan gegevens wissen aan te klikken. 19. Maak jullie grafiek beeldvullend en maak er dan een printscreen van. Plak 20. Klik dan met de rechtermuisknop op de grafiek en kies dan analyse/verwerking. Je krijgt dan weer een pop-up menu. Kies hier dan helling. Zie afbeelding. 21. Als je dat gedaan hebt krijg je het volgende scherm.

4 22. Als je nu met de muis over de grafiek beweegt komen er 2 kruisdraden in beeld. Deze volgen de lijn van de grafiek. Op elk willekeurig punt van de grafiek kun je nu met de linkermuisknop klikken. Dan komt een lijn in beeld. Zie afbeelding. 23. De lijn moet je met behulp van de pijltjestoetsen op je toetsenbord gelijk leggen aan de helling van de grafiek. 24. Wat kun je nu onder de grafiek bij helling aflezen? Noteer jullie antwoord op het antwoordblad. 25. Maak jullie grafiek beeldvullend en maak er dan een printscreen van. Plak 26. Welke eenheid heeft de helling? En welke grootheid dus? Noteer de antwoorden op het antwoordblad. 27. Klik de grafiek van de helling nu weg. 28. Wis ook de grafiek van jullie meting.

5 Meten eenparig versnelde beweging 29. Verander de plaats van de handgreep van de sensor en plaats de sensor zodanig in het statief zodat hij naar beneden wijst. Zie afbeeldingen. 30. Plaats het statief zodanig dat de sensor buiten de tafel uit steekt (dus de afstand meet naar de grond). 31. Bij deze meting is een tijdsduur van 1 seconde voldoende. Pas de tijd aan (zie punt 16). 32. De afstand van de sensor tot aan de grond is niet meer dan 2 meter. Je moet deze afstand in de grafiek dus ook aanpassen. Dit doe je met een rechtermuisklik op het diagram. Kies dan diagraminstelling en klik dan op C2. Verander dan onder in beeld max in 2,000 m en dan klik op ok. Zie afbeelding.

6 33. Voer een aantal metingen uit. 34. Het is lastig om deze meting op het juiste moment te laten starten. Daarvoor bestaat ook de mogelijkheid van triggering. 35. Klik op het stopwatch icoontje en kies dan triggering. 36. Zet dan triggering aan, kies ultrasone afstandsensor, triggerwaarde op 0,21 meter en richting is op. Zie afbeelding. 37. Houdt nu het plankje direct onder de sensor. Druk op de groene startknop en laat het voorwerp daarna vallen. 38. Herhaal dit totdat je een goede meting hebt (vloeiende kromme lijn tot aan de eerste piek). 39. Voor ons is alleen het stuk tot aan de eerste piek interessant. Zie afbeelding.

7 40. Stel de tijd in op 0,05 seconden korter dan het tijdstip wanneer de eerste piek begint. In ons voorbeeld is dat dus 0,37 0,05 is 0,32 seconden. 41. Voer nu weer een aantal metingen tot je een mooie vloeiende lijn hebt. 42. Maak jullie grafiek beeldvullend en maak er dan een printscreen van. Plak 43. Wat voor soort vorm heeft deze lijn als je hem in dezelfde vorm zou doortrekken? Noteer je antwoord op je antwoordblad. 44. Als je een goede meting hebt klik je met de rechtermuisknop op de grafiek en kies je analyse/verwerking. Kies dan functiefit. 45. Kies functie type f(x) = ax 2 +bx + c 46. Schrijf deze formule op je antwoordblad maar vul op de juist plaats de getallen in. Rond af op 2 decimalen. 47. Klik op schatting en dan op verfijnen. 48. Klik dan op grafiek vervangen en dan op ok. Zie afbeelding voor alle bovenstaande stappen. 49. Klik nu nogmaals met de rechtermuisknop op de grafiek. Kies analyse/verwerking en dan afgeleide.

8 50. Klik dan op berekenen en dan op ok. Zie afbeelding. Met een linkermuisklik kun je het nieuwe diagram linksonder in het lege scherm plakken. 51. Welke eenheid heeft deze grafiek? En welke grootheid dus? Noteer je antwoorden op het antwoordblad. 52. Klik nu met de rechtermuisknop op de nieuwe grafiek. Kies analyse/verwerking en dan opnieuw afgeleide. 53. Klik nu weer op berekenen en dan op ok. Zie afbeelding hierboven. 54. Plak dit nieuwe diagram in het lege venster rechtsonder. 55. Maak een printscreen van het scherm met de 3 grafieken. Plak deze printscreen op de juiste plek in jullie antwoordblad. 56. Welke eenheid heeft deze grafiek? En welke grootheid dus? Noteer je antwoorden op het antwoordblad. 57. Hoe kan het dat de waarde die jullie voor deze grootheid niet gelijk is aan de officiële waarde? Leg dit uit op je antwoordblad. 58. Maak nu de schermen linksonder en rechtsonder weer leeg. Heb je tijd over dan ga je door met de onderstaande extra opgave.

9 EXTRA Meten van een veer beweging 59. Leg de sensor plat op de tafel waarbij de sensor omhoog wijst. Zie afbeelding hiernaast. 60. Plaats een veer in het statief. Zie afbeeldingen hieronder. 61. Meet de afstand tussen het onderste uiteinde van de veer en de sensor. Deze heb je dadelijk nodig voor het instellen van de triggering. Noteer deze waarde op je antwoordblad. 62. Hang een blokje lood aan het uiteinde van de veer. Zie afbeelding. 63. Stel de tijd van de meting in op 10 seconden. 64. Stel de maximale afstand in op 30 cm hoger dan de afstand gemeten bij punt 61. (Zie punt 32 als je niet meer weet hoe dat moet). 65. Zet triggering aan en stel de triggerwaarde in op 10 cm minder dan de gemeten afstand bij punt 61.

10 66. Stel de richting in op neer. Zie afbeelding voor bovenstaande instellingen. 67. Til het gewichtje op totdat er geen spanning meer op de veer staat. Laat dan het gewichtje los. Als het goed is start de meting nu automatisch. 68. Herhaal deze meting ook een aantal keer totdat je een goede meting hebt. 69. Maak jullie grafiek beeldvullend en maak er dan een printscreen van. Plak 70. Nu weer een rechtermuisklik op de grafiek. Kies analyse/verwerking en dan afgeleide. 71. Kies de tweede afgeleide en dan glad en klik dan op berekenen. Kies dan nieuw diagram en klik dan op ok. Zie afbeelding.

11 72. Plak de nieuwe grafiek rechtsonder in het lege scherm. 73. Maak jullie grafiek beeldvullend en maak er dan een printscreen van. Plak 74. Welke eenheid heeft deze grafiek? En welke grootheid dus? Noteer je antwoorden op het antwoordblad. 75. Vergelijk nu de 2 grafieken. Liggen de pieken en dalen van beide grafieken op dezelfde tijdstippen? Leg duidelijk uit waarom dit wel of niet geval is. Noteer je antwoord en de uitleg op je antwoordblad. 76. Dit was het. Sla je antwoordblad op en lever het uitgeprint of digitaal in bij de docent.