Bir proje için bir anemometre monte etme görevi vardı, böylece bir bilgisayarda USB arayüzü aracılığıyla veri almak mümkün oldu. Makale, ondan gelen veri işleme sisteminden ziyade anemometrenin kendisine odaklanacaktır:

1. Bileşenler

Bu nedenle, ürünün üretimi için aşağıdaki bileşenlere ihtiyaç duyuldu:
Mitsumi top fare - 1 adet.
pinpon topu - 2 adet.
Doğru boyutta bir pleksiglas parçası
2.5 mm2 - 3 cm kesitli bakır tel
Tükenmez kalem yedeği - 1 adet.
Chupa Chups şeker çubuğu - 1 adet.
Kablo klipsi - 1 adet.
İçi boş pirinç varil 1 adet.

2. Çarkın yapılması

Pirinç bir fıçıya her biri 120 derecelik bir açıyla 1 cm uzunluğunda 3 adet bakır tel lehimlenmiştir. Namlu deliğinde, sonunda bir iplik olan Çinli bir oyuncudan bir stand lehimledim.

Tüpü şekerden yaklaşık 2 cm uzunluğunda 3 parçaya kestim.

2 topu ikiye böldüm ve aynı oyuncudan küçük vidalar ve polistiren yapıştırıcı (tutkal tabancasıyla) kullanarak topun yarısını lolipop tüplerine tutturdum.

Tüpleri topun yarısı ile lehimlenmiş tel parçalarına koydum ve her şeyi tutkalla sabitledim.

3. Ana parçanın imalatı

Anemometrenin yatak elemanı, tükenmez kalemden metal bir çubuktur. Çubuğun alt kısmında (mantarın yerleştirildiği yer), diski fareden (kodlayıcı) yerleştirdim. Farenin tasarımında, kodlayıcının alt kısmı farenin gövdesine dayanmış, bir nokta yatağı oluşturmuştur, yağ vardı, bu nedenle kodlayıcı kolayca dönüyordu. Ancak çubuğun üst kısmını sabitlemek gerekiyordu, bunun için tam olarak çubuğun çapında bir deliği olan uygun bir plastik parçası aldım (böyle bir parça CD-ROMa taşıma uzatma sisteminden kesildi). Kodlayıcı çubuğun nokta yatağından düşmemesi için sorunu çözmek için kaldı, bu yüzden çubuk üzerinde doğrudan tespit elemanının önünde birkaç damla lehim lehimledim. Böylece, çubuk tutma yapısında serbestçe döndü, ancak yataktan düşmedi.

Enkoder devresinin seçilmesinin nedeni şudur: İnternetteki ev yapımı anemometrelerle ilgili tüm makaleler, motora dayalı üretimlerini açıkladı. doğru akım oynatıcıdan, CD-ROM'dan veya başka bir üründen Bu tür cihazlarla ilgili sorun, ilk olarak, düşük rüzgar hızlarında kalibrasyonları ve düşük doğrulukları ve ikincisi, doğrusal olmayan karakteristikçıkış voltajına göre rüzgar hızı, yani. bilgileri bilgisayara aktarmak için bazı problemler vardır, rüzgar hızından voltaj veya akım değişimi yasasını hesaplamanız gerekir. Bir kodlayıcı kullanırken, bağımlılık doğrusal olduğu için böyle bir sorun yoktur. Kodlayıcı, anemometre ekseninin devri başına yaklaşık 50 darbe verdiği için doğruluk en yüksektir, ancak dönüştürücü devresi, portlardan ve çıkışlardan birinde saniyedeki darbe sayısını sayan bir mikrodenetleyicinin bulunduğu, biraz daha karmaşıktır. bu değeri USB bağlantı noktasına

4. Test ve kalibrasyon

Kalibrasyon için bir laboratuvar anemometresi kullanıldı.

VII şehir bilimi - pratik konferans"Geleceğe Adım Atın"

Ölçümlerin tarihi ve basit kendin yap ölçüm cihazları

Yerine getirilmiştir: Antakov Evgeny, MBOU 4 No'lu ortaokulun öğrencisi,

Bilim danışmanı: Osijik T.İ. öğretmen ilkokul MBOU orta öğretim okulu No. 4, Polyarnye Zori

Benim adım Zhenya Antakov, ben 9 yıllar.

Üçüncü sınıftayım, yüzme, judo ve İngilizce.

Büyüdüğümde mucit olmak istiyorum.

Projenin amacı: - zaman, kütle, sıcaklık ve nem ölçümlerinin geçmişini inceleyin ve doğaçlama malzemelerden en basit ölçüm cihazlarını simüle edin.

Hipotez : En basit ölçü aletlerinin doğaçlama malzemelerden bağımsız olarak modellenebileceğini öne sürdüm.

Proje hedefleri :

- çeşitli miktarların ölçümlerinin tarihini incelemek;

Ölçüm cihazlarının cihazını tanıyın;

Bazı ölçüm aletlerini simüle edin;

Kendi kendine yapılan ölçüm cihazlarının pratik uygulama olasılığını belirleyin.

Araştırma Makalesi

1. Uzunluk ve kütle ölçümü

Antik çağlardan beri insanlar mesafeleri, cisimlerin uzunluklarını, zamanı, alanları, hacimleri ve diğer nicelikleri belirleme ihtiyacıyla karşı karşıya kalmışlardır.

Atalarımız, uzunluk ölçmek için kendi boylarını, kol, avuç içi ve ayak uzunluğunu kullandılar.

Uzun mesafeleri belirlemek için çeşitli yöntemler kullanıldı (ok aralığı, "tüpler", kayınlar vb.)

Bu tür yöntemler çok uygun değildir: bu tür ölçümlerin sonuçları her zaman farklıdır, çünkü bunlar vücudun büyüklüğüne, atıcının gücüne, uyanıklığa vb.

Bu nedenle, katı ölçü birimleri, kütle standartları, uzunluk yavaş yavaş ortaya çıkmaya başladı.

En eski ölçü aletlerinden biri terazidir. Tarihçiler, ilk ölçeklerin 6 bin yıldan daha önce ortaya çıktığına inanıyor.

En basit terazi modeli - askıda kaplara sahip eşit kollu bir boyunduruk şeklinde - Eski Babil ve Mısır'da yaygın olarak kullanıldı.

Çalışmanın organizasyonu

• Bir askıdan külbütör terazisi

Çalışmamda, küçük eşyaları, ürünleri vb. Tartabileceğiniz basit bir tava terazisi modeli oluşturmaya karar verdim.

Sıradan bir askı aldım, bir standa sabitledim, askılara plastik bardaklar bağladım. Dikey çizgi denge konumunu gösterir.

Kütleyi belirlemek için ağırlıklara ihtiyaç vardır. Bunun yerine sıradan paraları kullanmaya karar verdim. Bu tür "ağırlıklar" her zaman elinizin altındadır ve terazimde tartmak için kullanmak için ağırlıklarını bir kez belirlemek yeterlidir.

5 ovmak

50 kopek

10 ovmak

1 ovmak

Çalışmanın organizasyonu

Denge terazisi ile deneyler

bir . ölçek ölçeği

Farklı madeni paraları kullanarak, madeni paraların ağırlığına karşılık gelen bir kağıda işaretler koyun.

2. Tartım

Bir avuç tatlı - toplam ağırlığı 47 gram olan 11 farklı madeni parayla dengelendi

Kontrol ağırlığı - 48 gram

Çerezler - 30 gram ağırlığındaki 10 jetonla dengelendi Kontrol terazilerinde - 31 gram

Sonuç: basit nesnelerden 1-2 gram hassasiyetle tartabileceğiniz teraziler topladım

Araştırma Makalesi

2. Ölçüm zaman

Eski zamanlarda, insanlar zamanın geçişini hissettiler.

gece ve gündüzün ve mevsimlerin değişmesini ölçmeye çalıştı.

Güneş saatleri, zamanı gösteren en eski cihazlardı.

AT Antik Çin zaman aralıklarını belirlemek için, üzerine düzenli aralıklarla düğümlerin atıldığı, yağa batırılmış bir kordondan oluşan bir "saat" kullanıldı.

Alev bir sonraki düğüme ulaştığında, belirli bir sürenin geçtiği anlamına geliyordu.

Mum saatler ve işaretli kandiller aynı prensipte çalıştı.

Daha sonra insanlar en basit cihazları buldular - kum saati ve su bardağı. Gemiden kaba su, yağ veya kum eşit olarak akar, bu özellik belirli zaman dilimlerini ölçmenizi sağlar.

XIV - XV yüzyıllarda mekaniğin gelişmesiyle birlikte, fabrika ve sarkaçlı saatler ortaya çıktı.

Çalışmanın organizasyonu

• Plastik şişelerden su saati

Bu deney için iki adet 0,5 litrelik plastik şişe ve kokteyl pipeti kullandım.

Kapakları çift taraflı bantla birbirine bağladım ve tüpleri yerleştirdiğim iki delik açtım.

Şişelerden birine renkli su döktü ve kapaklarını vidaladı.

Tüm yapıyı ters çevirirseniz, sıvı tüplerden birinden aşağı taşar ve ikinci tüp, havanın üst şişeye yükselmesi için gereklidir.

Çalışmanın organizasyonu

Su saatleri ile deneyler

Renkli su ile dolu şişe

Şişe bitkisel yağ ile doldurulur.

Akışkan akış süresi - 30 saniye Su hızlı ve eşit şekilde akar

Sıvı akış süresi - 7 dk 17 sn

Yağ miktarı, sıvı akış süresi 5 dakikadan fazla olmayacak şekilde seçilir.

Şişelere bir ölçek uygulandı - her 30 saniyede bir işaretler

Üst şişedeki yağ ne kadar az olursa, o kadar yavaş akar ve işaretler arasındaki mesafe küçülür.

Sonuç: 30 saniyeden 5 dakikaya kadar zaman aralıklarını belirleyebileceğiniz bir saatim var

Araştırma Makalesi

3. Sıcaklık ölçümü

Bir kişi sıcağı ve soğuğu ayırt edebilir, ancak tam sıcaklığı bilmiyor.

İlk termometre İtalyan Galileo Galilei tarafından icat edildi: bir cam tüp, içinde ne kadar sıcak havanın genleştiğine veya soğuk havanın büzülmesine bağlı olarak az ya da çok suyla doldurulur.

Daha sonra tüpe bölmeler yani terazi uygulandı.

İlk cıva termometresi 1714'te Fahrenheit tarafından önerildi, en düşük nokta tuzlu suyun donma noktası olarak kabul edildi.

Bize tanıdık gelen ölçek İsveçli bilim adamı Andres Celsius tarafından önerildi.

En düşük nokta (0 derece) buzun erime sıcaklığı, 100 derece ise suyun kaynama noktasıdır.

Çalışmanın organizasyonu

• su termometresi

Termometre, birkaç elemanın basit bir şemasına göre monte edilebilir - renkli bir sıvı içeren bir şişe (şişe), bir tüp, ölçek için bir kağıt yaprağı

İçine su döktüğüm, boyayla renklendirdiğim, meyve suyundan bir pipet soktuğum, her şeyi bir tutkal tabancasıyla sabitlediğim küçük bir plastik şişe kullandım.

Çözeltiyi dökerken küçük bir kısmının tüpe girmesini sağladım. Ortaya çıkan sıvı kolonunun yüksekliğini gözlemleyerek, sıcaklık değişimlerini değerlendirebiliriz.

İkinci durumda, plastik şişeyi bir cam ampulle değiştirdim ve termometreyi aynı şekilde monte ettim. Her iki cihazı da çeşitli koşullarda test ettim.

Çalışmanın organizasyonu

Su termometreleri ile deneyler

Termometre 1 (plastik şişe ile)

Termometre yerleştirildi sıcak su- sıvı sütunu düştü

Termometre buzlu suya yerleştirildi - bir sıvı sütunu yükseldi

Termometre 2 (cam ampullü)

Termometre buzdolabına yerleştirildi.

Sıvı sütunu düştü, geleneksel bir termometrede işaret 5 derece

Termometre ısıtma bataryasına yerleştirildi

Sıvı sütunu yükseldi, geleneksel bir termometrede işaret 40 derece

Sonuç: Ortam sıcaklığını kabaca tahmin etmek için kullanılabilecek bir termometre aldım. Doğruluğu, mümkün olduğu kadar küçük bir cam tüp kullanılarak artırılabilir; balonu hava kabarcığı kalmayacak şekilde sıvıyla doldurun; su yerine alkol solüsyonu kullanın.

Araştırma Makalesi

4. Nem ölçümü

Nem, çevremizdeki dünyanın önemli bir parametresidir, çünkü insan vücudu değişikliklere çok aktif tepki verir. Örneğin, hava çok kuru olduğunda terleme artar ve kişi çok fazla sıvı kaybeder ve bu da dehidrasyona neden olabilir.

Ayrıca solunum yolu hastalıklarından korunmak için iç ortam hava neminin en az yüzde 50-60 olması gerektiği bilinmektedir.

Nemin değeri sadece insanlar ve diğer canlı organizmalar için değil, aynı zamanda teknik süreçlerin akışı için de önemlidir. Örneğin aşırı nem, çoğu elektrikli cihazın doğru çalışmasını etkileyebilir.

Nemi ölçmek için özel cihazlar kullanılır - psikrometreler, higrometreler, problar ve çeşitli cihazlar.

Çalışmanın organizasyonu

psikrometre

Nemi belirlemenin bir yolu, "kuru" ve "ıslak" termometrelerin okumalarındaki farka dayanmaktadır. Birincisi çevredeki havanın sıcaklığını, ikincisi ise sarıldığı nemli bezin sıcaklığını gösterir. Bu okumaları özel psikrometrik tablolarda kullanarak nem değerini belirleyebilirsiniz.

AT plastik şişeŞampuanın altından küçük bir delik açtım, içine bir ip taktım, dibe su döktüm.

Kordonun bir ucu sağ termometrenin şişesine sabitlendi, diğeri ise su içinde kalacak şekilde bir şişeye yerleştirildi.

Çalışmanın organizasyonu

Bir psikrometre ile deneyler

Psikrometremi çeşitli koşullarda nemi ölçerek test ettim.

Isıtma pilinin yanında

Çalışan bir nemlendiricinin yanında

Kuru termometre 23 º İTİBAREN

Islak Ampul 20 º İTİBAREN

Nem %76

Kuru ampul 25 º İTİBAREN

Islak Ampul 19 º İTİBAREN

Nem %50

Çözüm: Evde monte edilmiş bir psikrometrenin odaların nemini değerlendirmek için kullanılabileceğini öğrendim.

Çözüm

Ölçüm bilimi çok ilginç ve çeşitlidir, tarihi eski zamanlarda başlar. Çok sayıda farklı yöntem ve ölçüm aracı vardır.

Hipotezim doğrulandı - evde, ağırlık, sıcaklık, nem ve belirli zaman aralıklarını belirlemenize izin veren basit cihazları (ışın terazileri, su saatleri, termometreler, psikrometreler) simüle edebilirsiniz.

Ev yapımı aletler şu alanlarda kullanılabilir: sıradan hayat standart ölçüm aletleri elinizin altında değilse:

Karın egzersizleri, şınav veya ip atlama yaparak zamanı takip edin

Fırçalama sürenizi takip edin

Sınıfta - beş dakika geçirin bağımsız iş

Bibliyografya.

1. "Tanış, bu ... icatlar"; Çocuklar için ansiklopedi; Makhaon yayınevi, Moskova, 2013

2. “Neden ve neden. Zaman"; Ansiklopedi; yayınevi "World of Books", Moskova 2010

3. “Neden ve neden. Buluşlar"; Ansiklopedi; yayınevi "World of Books", Moskova 2010

4. “Neden ve neden. mekanik; Ansiklopedi; yayınevi "World of Books", Moskova 2010

5. Çocuklar için "Büyük bilgi kitabı" Ansiklopedisi; Makhaon yayınevi, Moskova, 2013

6. İnternet sitesi "Entertaining-physics.rf" http://afizika.ru/

7. Web Sitesi "Saatler ve Saatçilik" http://inhoras.com/

Konu: Kendin yap fizik aletleri ve onlarla basit deneyler. Çalışma şu kişi tarafından tamamlandı: 9. sınıf öğrencisi - Roma Davydov Danışman: fizik öğretmeni - Khovrich Lyubov Vladimirovna Novouspenka - 2008

Amaç: Bir cihaz yapmak, gösteri için bir fizik kurulumu fiziksel olaylar kendi ellerinle. Bu cihazın çalışma prensibini açıklayınız. Bu cihazın çalışmasını gösterin.

HİPOTEZ: Kendi ellerinizle fiziksel olayları göstermek için fizikte kurulum yapan cihaz, derste uygulanır. Fiziki laboratuvarda bu cihazın olmaması durumunda, bu cihaz konuyu gösterirken ve anlatırken eksik kurulumun yerini alabilecektir.

Amaçlar: Öğrencilerin büyük ilgisini çeken cihazlar yapmak. Laboratuardan eksik cihazları yapın. fizikte teorik materyali anlamakta güçlük çeken cihazlar yapmak.

DENEY 1: Zorlanmış titreşimler. Sapın düzgün dönüşü ile, periyodik olarak değişen bir kuvvetin hareketinin yay yoluyla yüke iletileceğini görüyoruz. Sapın dönme frekansına eşit bir frekansla değişen bu kuvvet, yükün zorunlu salınımlar yapmasına neden olacaktır.Rezonans, zorunlu salınımların genliğinde keskin bir artış olgusudur.

Zorlanmış titreşimler

DENEY 2: Jet tahriki. Halkadaki bir tripoda bir huni takacağız, ucu olan bir tüp takacağız. Huninin içine su dökün ve su uçtan akmaya başladığında tüp ters yönde sapacaktır. Bu jet tahrikidir. Jet hareketi, bir cismin herhangi bir hızda bir parçası ondan ayrıldığında meydana gelen hareketidir.

jet tahrik

DENEY 3: Ses dalgaları. Metal bir cetveli mengeneye sıkıştırın. Ancak, cetvelin çoğu bir mengene görevi görürse, titreşimlerine neden olduktan sonra, onun ürettiği dalgaları duymayacağımızı belirtmekte fayda var. Ancak cetvelin çıkıntılı kısmını kısaltırsak ve böylece salınımlarının sıklığını arttırırsak, üretilen Elastik dalgaların havada, ayrıca sıvının içinde yayıldığını duyacağız ve katılar görünür değiller. Ancak, belirli koşullar altında duyulabilirler.

Ses dalgaları.

Deneyim 4: Şişedeki madeni para Şişedeki madeni para. Eylemsizlik yasasını görmek ister misiniz? Yarım litrelik bir süt şişesi, 25 mm genişliğinde ve 0 100 mm genişliğinde bir karton halka ve iki kopek madeni para hazırlayın. Halkayı şişenin boynuna yerleştirin ve şişenin ağzının tam karşısına bir bozuk para koyun (Şek. 8). Halkaya bir cetvel sokarak halkaya vurun. Bunu aniden yaparsanız, yüzük uçacak ve madeni para şişeye düşecektir. Yüzük o kadar hızlı hareket etti ki, hareketinin madeni paraya aktarılması için zamanı olmadı ve atalet yasasına göre yerinde kaldı. Ve desteği kaybettikten sonra madeni para düştü. Yüzük daha yavaş bir şekilde kenara çekilirse, madeni para bu hareketi "hissedecektir". Düşüşünün yörüngesi değişecek ve şişenin boynuna düşmeyecek.

Şişedeki madeni para

Deney 5: Yüzen bir balon Üflediğinizde, bir hava jeti balonu tüpün üzerine kaldırır. Ancak jetin içindeki hava basıncı, jeti çevreleyen “sakin” havanın basıncından daha azdır. Bu nedenle top, duvarları çevreleyen hava tarafından oluşturulan bir tür hava hunisindedir. Üst delikten jetin hızını yumuşak bir şekilde azaltarak, topu orijinal yerine "indirmek" kolaydır.Bu deney için cam gibi L şeklinde bir tüpe ve hafif bir köpük topa ihtiyacınız olacak. Tüpün üst açıklığını bir bilye ile kapatın (Şek. 9) ve yan açıklığa üfleyin. Beklenenin aksine, top tüpten uçmayacak, ancak üzerinde süzülmeye başlayacaktır. Bu neden oluyor?

yüzen top

Deney 6: Vücut hareketi boyunca " ölü döngü"Ölü döngü" cihazının yardımıyla, dinamikler üzerinde bir dizi deney gösterebilirsiniz. maddi noktaçevresi etrafında. Gösterim aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir: 1. Top, 24V ile çalışan bir elektromıknatıs tarafından tutulduğu eğimli rayların en yüksek noktasından raylardan aşağı yuvarlanır. Top, döngüyü dengeli bir şekilde tanımlar ve cihazın diğer ucundan belirli bir hızla uçar2. Top, üst noktasından düşmeden yalnızca döngüyü tanımladığında, en düşük yükseklikten yukarı yuvarlanır3. Daha da düşük bir yükseklikten, top, döngünün tepesine ulaşmadığında ondan ayrılır ve düşer, döngü içindeki havada bir parabol tanımlar.

Vücudun "ölü döngü" boyunca hareketi

Deneyim 7: Hava sıcak ve hava soğuk Sıradan bir yarım litrelik şişenin boynunu çekin balon(Şek. 10). Şişeyi bir tencereye koyun sıcak su. Şişenin içindeki hava ısınmaya başlayacaktır. Onu oluşturan gazların molekülleri, sıcaklık arttıkça daha hızlı hareket edecektir. Şişenin duvarlarını ve topu daha güçlü bir şekilde bombalayacaklar. Şişenin içindeki hava basıncı yükselmeye başlayacak ve balon şişecektir. Bir süre sonra şişeyi soğuk su dolu bir tencereye alın. Şişedeki hava soğumaya başlayacak, moleküllerin hareketi yavaşlayacak ve basınç düşecektir. Balon, içindeki hava emilmiş gibi küçülür. Hava basıncının ortam sıcaklığına bağımlılığını bu şekilde görebilirsiniz.

Hava sıcak ve hava soğuk

Deneyim 8: Katı bir gövdeyi germe Bir köpük çubuğu uçlarından alarak geriyoruz. Moleküller arasındaki mesafelerdeki artış açıkça görülebilir. Moleküller arası çekim kuvvetlerinin bu durumda meydana gelmesini taklit etmek de mümkündür.

Sert bir gövdeyi germek

Test 9: Bir Katı Gövdenin Sıkıştırılması Bir köpük bloğun ana ekseni boyunca sıkıştırılması. Bunu yapmak için bir standa koyarlar, üstten bir cetvelle kaplarlar ve elleriyle üzerine baskı uygularlar. Moleküller arasındaki mesafede bir azalma ve aralarındaki itici kuvvetlerin görünümü gözlenir.

Sert bir cismin sıkıştırılması

Deneyim 4: Çift koni yuvarlanıyor. Bu deney, serbestçe hareket eden bir nesnenin her zaman, ağırlık merkezi onun için mümkün olan en düşük konumu işgal edecek şekilde yerleştirildiğini doğrulayan bir deneyimi göstermeye hizmet eder. Gösteriden önce, şeritler belirli bir açıyla yerleştirilir. Bunu yapmak için, çift koni, uçları tahtaların üst kenarında yapılan oyuklara yerleştirilir. Daha sonra koni, kalasların başlangıcına aktarılır ve serbest bırakılır. Koni, uçları oyuklara düşene kadar yukarı hareket edecektir. Aslında kendi ekseni üzerinde bulunan koninin ağırlık merkezi aşağı doğru kayacaktır ki bu da gördüğümüz gibi.

Çift koni, yuvarlanma

Öğrencilerin fiziksel deneyime sahip derse ilgisi

Sonuç: Öğretmenin deneyimini gözlemlemek ilginçtir. Kendiniz yürütmek iki kat ilginç. Ve kendi elleriyle yapılan ve tasarlanan bir cihazla deney yapmak, tüm sınıfın ilgisini çekiyor. Bu tür deneylerde, belirli bir kurulumun nasıl çalıştığı hakkında bir ilişki kurmak ve bir sonuç çıkarmak kolaydır.