F40 - Zrychlení ruky

Cíl

Objasnit pojem zrychlení, srovnání pohybu lidského těla s volným pádem.

Pomůcky

• modul optická závora
• hřeben se stejně velkými a stejně vzdálenými zuby

Provedení

V programu nastavíme celkový čas 0.1s a vzorkovací frekvenci cca 4000 kHz. Oživíme kanál A a zapojíme do něj modul optická závora. Start volíme triggerovací. Ostatní parametry ponecháme. Optickou závoru upevníme na stojan. Vysílač a příjímač vzdálíme tak, aby mezi nimi mohl volně projít hřeben. Ten uchopíme špičkami prstů, nastavíme plochu kolmo na osu vysílač - přijímač a teprve poté odstartujeme měření. Prudce trhneme rukou směrem nahoru nebo dolů. Z naměřených hodnot můžeme snadno odhadnout nejvyšší zrychlení, jakého jsme dosáhli.

Pozn.: Některé hřebeny jsou pro infračervený paprsek "průhledné". Zvolíme jiný hřeben, resp. můžeme zvětšit vzdálenost přijímače a vysílače optické závory.

Vysvětlení

Z grafu odečteme sérii po sobě jdoucích časových hodnot t₁, t₂, t₃, (jinými slovy: kdy proletěl n-tý zub, kdy n+1, kdy n+2. atd.) Z těchto hodnot pak a za známé šířky jednoho zubu a mezery Ds pak vypočteme průměrné rychlosti v jednotlivých intervalech a z nich potom hodnoty zrychlení.

Protože se nám patrně nepodaří dosáhnout rovnoměrně zrychleného pohybu, budou se hodnoty zrychlení měnit. Jakého nejvyššího zrychlení dosáhnete vy? Je to neuvěřitelné, ale určitě se vám podaří dosáhnout zrychlení 5 až 10 G.

Pozn.: Pokud byste chtěli tento pokus využít k měření tíhového zrychlení, nezapomeňte, že hřeben ani zdaleka nepadá volným pádem.

Webmaster: Jiří Ryzner, poslední aktualizace: 21.7.2014