2021年11月25日 星期四

視深實深觀察器

 視深實深,常用加水前後的視覺感覺來描述,有時較為抽象,因此嘗試用調味料盒做一個能直觀比較視深實深的器材,供學生觀察與比較。

步驟如下:

1. 找一個透明的雙槽調味料盒,盡量找盒壁垂直的,下圖為我挑選的可果美調味料盒,單價約30元。

2.拆去上蓋,在盒子前面兩邊內壁,用奇異筆畫上等高直線數條。我這邊的線條間隔為1cm,為方便比較,我畫上不同色直線。



3.畫完後由外側觀察如下圖,放入兩個硬幣後對其中一格加水到上方某條線後,準備給學生觀察,我加水到上方黑線處。



(未加水)
(左側加水,右側無水)

操作步驟:

1. 展示從外側看,學生會看到裡面一樣高的線,與左右各一沉在底部的硬幣如上圖。
2. 請學生從上方不同角度觀察水中硬幣或線條,觀察到的狀況如下,因為發生全反射所以出現更多硬幣與線條。


因為線條寬度相等,細算可以看到左側無水的水槽,右方無水水槽的上方三格深度,與右方有水的四格深度是相等的,可以進一步驗證折射後視深實深與折射率的關係。


如果盒外下方放手指、筆或是畫上線條,也可以看到因為折射造成兩邊不連續的視覺效果。




最後,為何不把線畫在外壁而是畫在內壁上呢?想一下吧。




2021年11月13日 星期六

利用phyphox測聲音頻率與看波形

 看了藝名江鳥鴻的王老師給學生玩oscillosco看波形(可能要王老師FB好友才能看到)的活動之後,想要知道頻率並處理凍結波形以利觀看的部分,用phyphox的聲頻自相關來處理看看,步驟如下

1. 啟動phyphox的聲頻自相關功能


2.在自相關這邊按下錄製符號,開始發出單頻音,待出現穩定頻率與波形後按下暫停錄製,即可出現如下畫面。


3. 想進一步看波形,可以點選上方原始數據切換視窗

4. 點選圖表,可以平移與縮放波形,將波形放大到可以明顯看出較多波形細節後,點選下方選取數據,然後點選一個波峰,然後拉到另一個波峰,可以看到時間差。
這樣可以看到多波形細節,不過數據只有100毫秒亦即0.1秒的資料。












2021年11月6日 星期六

利用Phyphox測指間陀螺轉速

利用Phyphox測指間陀螺轉速,步驟如下

1. 將光學碼表打開,可視狀況調整數值,我是將觸發下界調成10,比較敏感




2. 按三角形符號開始蒐集數據,並先測試手機感光點在何處,確定之後按暫停並清除數據




3. 按三角形符號開始蒐集數據,旋轉指尖陀螺後靠近手機感光點,收集數據後按暫停。

4. 點擊數據圖,放大收集到的數據,再點擊選取數據,因為是3片式指間陀螺,所以我用了三個時間間隔,亦即任選一個開始峰值,記下時間,然後選取在三個時間間隔後的第四個峰值處,記下時間。






兩時間差為轉一圈所需時間,由此推估,大約0.3秒左右一圈,每分鐘約200轉左右,後續我重複測了幾次如下



兩者時間差為30.721682   -   30.299696 =0.421986,換算轉速 :60   ÷   0.421986 =142.18 rpm



兩者時間差為32.64351   -   32.41271 = 0.2308,換算轉速 :60   ÷   0.2308 =259.96 rpm




兩者時間差為40.72377   -   40.41702 = 0.30675,換算轉速 :60   ÷   0.30675 =195.60 rpm

5. 時間差為每圈週期,再將60/時間差,可得到每分鐘轉速,我測到的是200到300rpm之間,跟一些科展的數據是吻合的。

要準確還是得用轉速器驗證,但如果手邊只有手機,那使用Phyphox的光學碼表,應該是一個堪用的方式。