Naša zostava na meranie doby kmitu pracuje takto:
1. Na meranie používame 2 optické senzory, ktoré sú otočené proti sebe. Snímače sú namontované tak, aby bolo možné posúvať ich hore a dole a vľavo a vpravo. Tento pohyb bol potrebný kvôli zmene dĺžky kyvadla a rôznym vychýlkam kyvadla. Snímač na porte č.2 je nastavený na snímanie úrovne odrazeného svetla. Tento snímač využívame len ako zdroj svetla. Snímač na porte č.3 je nastavený na snímanie úrovne dopadajúceho svetla - tento snímač má merať úroveň dopadajúceho svetla zo snímača na porte č.2.
2. Meranie vyzerá takto:
Kyvadlo vychýlime do strany - veľkosť výchylky kontrolujeme hore na uhlomeri. Kyvadlo je v medzere medzi snímačami - tieni svetlu zo snímača na porte č.2. Spustíme program. Na začiatku programu je čakanie - čaká sa dovtedy, kým snímač na porte č.3 nezahlási úroveň dopadajúceho svetla väčšiu ako 10. Ku číslu 10 sme prišli pokusom - záviselo to od toho ako jasno bolo vonku a koľko žiaroviek nám svietilo v učebni. Čiže keď bola úroveň dopadajúceho svetla väčšia ako 10 - to znamenalo, že kyvadlo sa začalo pohybovať a už neprekážalo svetlu zo snímača na porte č.2 na jeho ceste do snímača na porte č. 3. Zresetujeme časovač. Na displeji zobrazíme text "Meriam čas kmitu..." Tento texte je zobrazený v slučke - slučka beží dovtedy, kým snímač na porte č.3 nezahlási úroveň dopadajúceho svetla menšiu ako 10. To znamená, že kyvadlo sa vrátilo nazad a znova prekáža svetlu pri prechode z jedného do druhého snímača. Keď slučka skončí, na displeji zobrazíme čas z časovača - tak sme získali dobu jedného kmitu.
Urobili sme obidva druhy merania. Pri prvom meraní sme menili dĺžku kyvadla - zmerali sme čas pri 12 rôznych dĺžkach kyvadla. Výsledky sú zapísané v súbore kyvadlo.xlsx - hárok Rôzne dĺžky. Pri všetkých dĺžkach kyvadiel sme mali rovnako veľkú výchylku 20° (skontrolované uhlomerom). Z tabuľky je viditeľné, že platí závislosť - čím väčšia dĺžka kyvadla, tým dlhšia doba kmitu. Z nameraných hodnôt sme spravili aj graf. Pri druhom meraní sme pri stále rovnakej dĺžke kyvadla - 43,5 cm menili veľkosť výchylky kyvadla. Merali sme domu kmitu pri vychýlke 25°, 20°, 15°, 10° a 5°. Veľkosť vychýlky sme takisto kontrolovali uhlomerom. Namerané hodnoty sú v hárku Rôzne vychýlky. V hárku je urobený aj graf. Z merania je vidno, že doba kmitu závisí od veľkosti vychýlky - čím väčšia bola vychýlka, tým dlhšia bola doba kmitu.
Problém pri meraní dĺžky kmitu v jeho extréme je jednak to, že sa do toho extrému reálne kyvadlo nie vždy vráti, ale hlavne to, že do celkovej doby kmitu treba započítať čas potrebný na zastavenie a znovurozbehnutie kyvadla v tom jeho extréme. Toto nemáte šancu týmto postupom zmerať. A práve tento čas je pre rôzne výchylky iný, keďže na zrýchlovanie kyvadla pri rôznych výchylkách pôsobí relatívne inak orientovaný vektor zrýchlenia. Ako píše rozhodca, merať treba v nulovej polohe kyvadla. Potom by aj graf pre rôzne dĺžky kyvadla vyzeral trošku inak. Páči sa mi, že ste zostrojili sústavu, ktorá sa ľahko konfiguruje, palec hore! 1. Zvláštne, že ste si dali senzor tak ďaleko, pokojne ste mohli merať priamo v strede kyvu, na perióde by to nič nezmenilo ale meralo by sa vám jednoduchšie. Vplyv výchylky by ste tak mohli merať z viacerých výkyvov a zistili by ste možno niečo iné. 2. Za úlohu kyvadlo získavate 3b. Páči sa mi podrobný popis riešenia a zaujímava konštrukcia kyvadla. 3. Dobre spracované riešenie úlohy a tiež celkom ok zdokumentované. 4. Pekné riešenie, chcelo by to ešte lepšie preskúmať vzťah kmitania a počiatočnej výchylky ramena kyvadla.
