LEGO EV3 Datalogging mittauksia Tehtäväkortit 19.2017 Energiamittari/ Tehtäväkortti / 2017Innokas 1
Ledin palamisajan määrittäminen Generaattorin kytkeminen Kytke generaattori energiamittarin sisääntuloon ja laita energiamittari päälle vihreästä painikkeesta. Energiamittarin lataaminen Laskutehtävä Ledilamppujen teho on 0.144W (tarkista teho seuraavassa vaiheessa energiamittarin näytöltä.) Laske, kuinka kauan ledit palavat kolmen joulen energialla. VINKKI : Energian ja tehon välinen riippuvuus : E = Pt Lataa käsigeneraattoria pyörittämällä generaattoria, kunnes energiamittari näyttää esim. kolmen joulen energiaa. Mieti, mitä energiamuodon muutoksia latausvaiheessa tapahtuu. Palauta mieleesi generaattorin toimintaperiaate. 19.2017 Esimerkki / Tehtäväkortti / 2016 Innokas 2
Ledin palamisajan määrittäminen Lasketun ajan testaus 4. Kytke ledit kiinni energiamittarin ulostuloon. 4. Käännä energiamittarin ulostulo päälle ja mittaa kellon avulla, kuinka kauan ledit palavat. 3 joulen energialla. Onnistuitko laskutehtävössä? Oma tehosi 5. Lataa vielä kerran energiamittariin 3 joulea energiaa ja mittaa, kuinka kauan aikaa sinulta kuluu tehtävän suorittamiseen. Kumpi oli tehokkaampi sinä vai ledit? VINKKI: Pyörittäessäsi voit tarkkailla energiamittarin sisääntulotehon arvoa. 19.2017 Esimerkki / Tehtäväkortti / 2016 Innokas 3
Lämpötila-anturin käyttö Lämpötilan reaaliaikainen mittaaminen Tutustu lämpötila-anturin toimintaan. Kiinnitä lämpötila-anturi EV3-robottiin ja käynnistä Experiment-sivulla lämpötilamittaus. Lämmitä lämpötila-anturia kädelläsi ja tarkkaile kuvaajaa Sekoituksen vaikutus lämpötilaan Ota astiaan lämmintä vettä. Upota lämpötila-anturin metallikärki veteen ja Käynnistä Experiment-sivulla lämpötilamittaus. Sekoita vettä lämpötila-anturilla. Miten sekoitus vaikuttaa veden lämpötilaan? Selitä ilmiö. 19.2017 Esimerkki / Tehtäväkortti / 2016 Innokas 4
Olomuodon muutokset Olomuodon muutoksen vaikutus lämpötilaan Kiinnitä kaksi lämpötila-anturia EV3-robottiin. Upota toisen lämpötila-anturin kärki huoneenlämpöiseen veteen ja toisen kärki huoneenlämpöiseen etanoliin. Käynnistä lämpötilamittaus. Nosta lämpötila-anturit samanaikaisesti nesteistä ja tarkkaile kuvaajaa. Selitä havaintosi. Missä arkipäivän tilanteissa voit havaita saman ilmiön? 19.2017 Esimerkki / Tehtäväkortti / 2016 Innokas 5
Lämmön siirtyminen Kaksi esilaista astiaa Tutki, vaikuttaako astian väri siinä olevan veden jäähtymiseen? Ota tummaan ja vaaleaan astiaan yhtä paljon lämmintä vettä. Upota molempiin astioihin lämpötila-anturit ja käynnistä Experiment sivulla lämpötilamittaus. Tarkkaile lämpötiloja ja selitä havaintosi. Kaksi samanlaista astiaa Tutki, vaikuttaako astian ympärille löyhästi kierretty käsipyyhepaperi astiassa olevan veden jäähtymiseen? Ota astioihin yhtä paljon lämmintä vettä. Upota molempiin astioihin lämpötila-anturit ja käynnistä Experiment sivulla lämpötilamittaus. Tarkkaile lämpötiloja ja selitä havaintosi. Miten parantaisit koejärjestelyä? Missä arkipäivän tilanteissa kyseistä ilmiötä hyödynnetään? 19.2017 Esimerkki / Tehtäväkortti / 2016 Innokas 6
Valaistusvoimakkuuden mittaaminen Ohjelmointi Laadi mittausohjelma, jossa robotti etääntyy valonlähteestä ja mittaa samanaikaisesti valaistusvoimakkuusanturilla valonlähteestä tulevan valon määrää. Mittauksen suorittaminen ja kuvaajan piirto Aja ohjelma robottiin. Aseta robotti noin 10cm:n päähän valonlähteestä ja käynnistä mittaus. Tuo mittaustulos Experiment-sivulle Upload-toiminnolla ja tarkastele kuvaajan muotoa. Mitä havaitset? 19.2017 Esimerkki / Tehtäväkortti / 2016 Innokas 7
Aurinkopaneeli Mittausten valmistelu Kiinnitä aurinkopaneeli energiamittarin sisääntuloon ja käynnistä energiamittari vihreästä painikkeesta. Moottori pyörimään aurinkoenergialla Yhdistä aurinkopaneeli moottoriin. Saatko moottorin pyörimään valoenergialla? Tehot irti aurinkopaneelista Tutki energiamittarin näytöltä, miten aurinkopaneelin tuottamaan tehoon vaikuttavat - etäisyys valonlähteestä - valon tulokulma - aurinkopaneelin pinta-ala - valonlähteen teho 19.2017 Esimerkki / Tehtäväkortti / 2016 Innokas 8
Tuulivoimala Tuulivoimala Yhdistä tuulivoimalan generaattori energiamittarin sisääntuloon. Yhdistä energiamittari Lego EV3 robottiin. Yhdistä robotti kaapelilla tietokoneeseen Tuulivoimalan teho: Avaa Experiment-sivu ja käynnistä mittaus, jossa anturiksi on valittu Energy meter Tutki kuvaajan avulla, miten tuulen voimakkuus vaikuttaa tuulivoimalan. tuottamaan tehoon. 19.2017 Esimerkki / Tehtäväkortti / 2016 Innokas 9
Tuulivoimala Tuulivoimala toiminnassa Muuta esim. tuulen voimakkuutta/ suuntaa tai tuulivoimalan lapojen asentoa/määrää ja tarkkaile tuulivoimalan tehon tuottoa. Millainen on tehokkain tuulivoimala? 4. Voit piirtää samanaikaisesti myös usempaa kuvaajaa. 4. 19.2017 Esimerkki / Tehtäväkortti / 2016 Innokas 10
Kuvaajan avulla ohjelmointi Mistä löydät ohjeet: Avaa Innokas.fi materiaalit Tutustu Innokas-materiaaleihin Robotit fysiikan opetuksessa Tee alla oleva kertaustehtävä 4 Kokeile kuvaajan avulla ohjelmointia: Tee ohjeen mukaan harjoitus 10 19.2017 Esimerkki / Tehtäväkortti / 2016 Innokas 11