Fysik
Hastighedsfunktionen
Hej, jeg står her med en fysikrapport og jeg skal gøre rede for den hastighedsgraf jeg har lavet. Forsøget går ud på, at vi har sluppet en bold fra ca.1 meters højde, mens vi har optaget dens bevægelse indtil den har ramt jorden. Vi har derefter sat videon ind i loggerpro og plottet boldens bevægelse. Vi har efter det lavet en hastigheds graf. Man kan sagtens se, at hastigheden stiger i takt med at bolden falder i længere tid. Punkterne er dog bare en del hoppende, og det vil jeg gerne forklare. Jeg ved der kan være noget usikkerhed med kamereaets tid. Og så tænkte jeg også, at en anden grund til at punkterne hopper så meget, er fordi at loggerpro finder det næste punkt ved at diffentiere de 2 forrige punkter med hinanden, så hvis der er en lille fejl ved en af dem, så bliver alle punkterne gradvist mere hoppende ik? Ville lige høre om i kunne fortælle mig om det var rigtigt, eller jeg er helt galt på den, og hvis det er rigtigt så lige forklare hvordan det rigtigt fungerer. Det ville også være dejligt hvis i kunne nævne andre ting, der spillede ind :)
Svar #1
21. januar 2013 af hesch (Slettet)
Du fortæller jo ikke meget om kameratypen, andet end at der kommer en video ud af det. De findes jo high-speed kameraer, og her burde timingen være i orden, med nummerede billeder og det hele.
I den dårlige ( gammeldags ) ende, findes kameraer, der optager billeder, som gamle fjernsyn afpiller billeder: Billedet opdeles i en odd og en even frame, og linierne i disse frames ligger så forskudt en anelse fra hinanden, idet linierne i en odd frame placeres mellem linierne i en even frame. Om loggerpro tilfældigt anvender en odd/even frame til måling af boldens position, kan jeg ikke vide. Noget andet er, at det tager 1/50 s at afspille en odd frame, og bolden kan jo nå at flytte sig et stykke på denne tid. Ved ikke om loggerpro tager højde for det, ved at korrigere for tidforsinkelsen. Men det vil jo vise sig, hvis man gentager forsøget med kameraet vendt på hovedet, så at bolden falder opad i billedet. :)
Et godt råd: Optag i stroboskoplys. Et blink varer ca. 2μs ( = lukkertid ). Så bliver selv en faldende ulden tennisbold knivskarp og ikke vertikalt udtværet, med usikkerhed omkring at finde centrum.
Tja, det var så lidt om gammeldags kameraer, videooptagere og fjernsyn.
Svar #2
21. januar 2013 af hesch (Slettet)
#0: Jeg har googlet et billede fra Vernier:
http://www.vernier.com/images/magnify/screenshot.lp._videoanalysis.001.png
Bemærk, at Vx i billede 36 er målt til 3,025, mens Vx i billede 38 er er målt til 3,230, altså en stigning i vertikal hastighed på 6,7%. ( Burde være konstant, måske endda en anelse faldende ).
Det er altså ikke godt.
Jeg glemte i øvrigt i #1 at komme ind på billedforvængning i kameralinsen, billedet som optages er ikke målfast!
Man bør i software korrigere for dette, men det kan Vernier jo ikke, for de kender ikke din kameralinse.
Hvis du på billedet lægger en lineal langs med overgang mellem bagvæg og loft, kan du se at denne krummer. Typisk linseforvrængning.
Svar #3
21. januar 2013 af hesch (Slettet)
#2: Korrektion: Jeg mente selvfølgelig stigning i horisontal hastighed.
Skriv et svar til: Hastighedsfunktionen
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.