Moottorin tehon mittaaminen antureilla (9lk)

Mittasimme 9.-luokan fysiikan tunnilla tavallisen 1,5 - 3,0V tasavirtamoottorin tehon antureilla (työohje). Teimme mittaukset yhdessä opettajan koneella, koska en ole ehtinyt askarrella useampaan moottoriin kokeessa tarvittavaa "pidennettyä akselia". Kokeilimme mitä vaikutusta käytetyllä jännitteellä sekä moottorin nostokuormalla oli moottorin tehoon, energian kulutukseen sekä nostonopeuteen.
Moottorimme nosti 20-50g ja saimme tehoksi n. 3 wattia. Ainoa hämminki saattui siinä kun kytkin vahingossa jänniteanturin väärinpäin ja saimme negatiivisia lukuja tulokseksi. Onneksi tämän virheen pystyi korjaamaan helposti vaihtamalla hauenleuat oikeinpäin.
Jaoin oppilaille tekemäni mittaukset blogin kautta ja he tekivät itse työselostuksen. Päädyin siihen, että oppilaat laskivat itse käsin energian määrän (tehon ja ajan avulla), vaikka LoggerPro antaa energian arvon myös suoraan tehon kuvaajasta integroimalla. En vielä ollut niin rohkea, että olisin lähtenyt selittämään 9.-luokkalaisille integroimisen saloja...

Mottoriin tarvittava "lisävarsi" punnuksen narulle

Linssien tutkimista (7lk)

Tutkimme 7. luokan fysiikan ryhmän kanssa linssejä kahden kaksoistunnin ajan. Ensin latasimme työohjeen blogista (linssitehtäviä) ja sitten pareittain oppilaat etenivät omassa tahdissaan linssien parissa. Taas kerran sain huomata miten parien vaihtaminen on hyvää harjoitusta parityöskentelyn opettelemisessa. Nytkin osalla pareista oli ihan hukassa yhdessä tekemisen meininki, ja eihän siitä mitään tule jos yksi ihminen yrittää tutkia linssejä, kirjoittaa tietokoneella ja ottaa vielä valokuvaakin.
Vesilinssien kanssa tapahtui se, mitä nyt yleensäkin, kun 7. luokkalaisille antaa pipetit... Onneksi yksikään läppäri ei saanut sentään vettä sisäänsä...

Vesilinssejä

Koverien ja kuperien linssien tutkiminen valo-opin laitteistolla sujui jo paremmin, vaikka jälleen sain ihmetellä miksi sitä valokuvaa ei vieläkään osata siirtää kamerasta USB - kaapelin avulla läppärille? Annoin siis periksi ja annoin luvan irrottaa kameran muistikortin ja laittaa sen suoraan läppärin muistikortin lukijaan. Tunnin jälkeen huomasinkin sitten, että kuusi korttia seitsemästä oli edelleen läppärin sisällä. Enpä tiedä sitten mikä auttaisi tähän...
Viime vuonna olin näköjään tehnyt työohjeeseen hienon tehtävän, ja ajattelin että oppilaat kätevästi piirtävät valonsäteiden kulun kuvaan PowerPointin piirtotyökaluilla. Tämä oli kuitenkin yllättävän hidasta, ja mietinkin että olisiko sittenkin parempi monistaa tehtävä paperille jatkossa... Kaikki parit saivat kuvan kuitenkin tehtyä, ja yksi pari keksi oivan keinon piirtää koveran linssin valonsäteet ensin tulemaan valepolttopisteestä ja sitten lyhentää ne oikean mittaisiksi.

Oppilaiden täydentämä linssitehtävä

Kuvan muodostuminen varjostimelle sujui onneksi ilman ongelmia, pieniä ja isoja kuvia saatiin aikaiseksi ja oppilaat näyttivät myös hoksaavan milloin kuvasta muodostui iso ja milloin pieni. Lopuksi PowerPoint diat tallennettiin kuvina digivihkoihin ja ainakin tämä vaihe sujui ilman mitään ongelmia. 

Norstedtsin tasavirtamoottorit, JES!

Jokavuotinen taistelu IS-VET:in tasavirtamoottorin mallien kanssa on nyt osaltani ohi. Sain kollegalta loistavan vinkin käyttää Norstedtsin vanhoja (mutta hyviä) demolaitteita ja todellakin, vanhat välineet toimivat paljon paremmin kuin nämä uudet!

Näin toimii IS-VET:in tasavirtamoottorin malli:



Näin toimii Nordstedtsin tasavirtamoottorin malli:



Nordstedtsin välineillä voi rakentaa myös sähkösoittokellon, joka toimii myös loistavasti!



Harmittaa oikein todella, että meni monta vuotta ennenkuin tajusin näiden demolaitteiden arvon. Laitteet makasivat luokan kaapissa purettuina, ja toki niiden uudelleen kokoamiseen meni muutama tunti (ohjeet ruotsiksi), mutta ilo oli sitäkin suurempi, kun ne lopulta lähtivät toimimaan. Sain koottua toimivan tasavirtageneraattorin kestomagneetilla, tasavirtageneraattorin sähkömagneetilla, vaihtovirtageneraattorin sähkömagneetilla, kaksi tasavirtamoottoria (erilaiset käämitykset) sekä sähkösoittokellon. 

Tasavirtamoottori 1

Tasavirtamoottori 2

Tasavirtageneraattori sähkömagneetilla

Sähkösoittokello

Vaihtovirran tutkimista antureilla (9lk)

Katsoimme tänään 9.-luokan fysiikan ryhmän kanssa miltä näyttää vaihtovirran jännite antureilla mitattuna (työohje). Jotta kuvaajan saa näkymään oikein, mittausasetukset pitää säätää kohdalleen LoggerProssa: Experiment --> Data Collection (Sampling rate: 100/s, Duration: 1s). Näillä asetuksilla ruudulle saadaan hienosti näkyviin vaihtovirran 50Hz värähtely.

Vaihtovirran jännitteen mittaus (50 värähdystä sekunnissa)

Koska Vernierin jänniteanturissa on kiinteät hauenleukapäät, jouduin käyttämään pieniä metallinuppia apuna, että sain ne kiinni jännitelähteen napoihin.

"Apunupit"