Videoanalýza pohybu (1D)

Úkol: Vytvořte graf závislosti polohy vozíku na čase.

Vybavení: videozáznam pohybu vozíku, program Tracker

Nejjednodušším způsobem, jak zaznamenat pohyb, je natočit video. Pokud chceme se záznamem dále pracovat, musíme ve videu označit jednotlivé polohy tělesa. K tomu skvěle slouží program Tracker.

Postup měření:

1. Nainstalujte si freeware Tracker.
2. Naučte se s ním pracovat (na stejné stránce vpravo dole jsou odkazy na návodná videa).
3. Otevřete první záznam pohybu vozíků:
   1. Vozík s vrtulí
   2. Vozík na baterky
   3. Vozík bez ničeho
4. Proměřte závislost polohy vozíku na čase. Vytvořte tabulku a graf závislosti polohy na čase.

Otázky:

1. Jak byste slovně popsali pohyb vozíku? Určete jeho průměrnou rychlost.
2. Jak by podle vás vypadal graf závislosti polohy na čase u druhého a třetího vozíku? Načrtněte.
3. Ověřte své odhady pomocí grafů získaných z videoanalýzy.

Poznámky pro učitele

V přiložených videích jsou zachyceny základní možnosti pohybu – pohyb zrychlený, pohyb rovnoměrný a pohyb zpomalený a přistání rakety Falcon jako příklad reálného pohybu z praxe.

Natáčení a analýza vlastních žákovských videí je technicky i časově náročnější. Může být zadána jako úkol navíc.

Sledování pohybu

Úkol:

1. Určete závislost dráhy na čase při pohybu vozíku po nakloněné rovině.
2. Určete závislost rychlosti a zrychlení na čase.
3. Zjistěte, jestli zrychlení závisí na hmotnosti vozíku.

Vybavení: dřevěná deska, vozík ze soupravy Mechanika, 4 závaží 50 g, délkové měřidlo, stopky, sonar Vernier, program Logger Pro.

Postup měření:

Ve všech měřeních bude deska na jedné straně podepřena do výšky 3 cm. Vozík budete pouštět z jednoho místa bez počáteční rychlosti.

1. Stopkami změřte čas t, za který vozík urazí dráhu s. Pokud si nejste výsledkem jisti, měření opakujte.

   s (cm)	0	30	60	90	120
   t (s)

2. Sestrojte graf s = f(t) v programu Excel.
3. Formulujte závěr. Popište získané grafy.
4. Na horní konec desky položte sonar, počáteční vzdálenost vozíku je 25 cm od sonaru.V programu Logger Pro vytvořte grafy s = f(t), v = f(t) a a = f(t).
5. Uspořádání jako ve 2). Postupně přidávejte na vozík závaží a pomocí programu Logger Pro změřte jeho zrychlení.

   m (g)	55 (prázdný)	105	155	205	255
   a (m/s2)

   Sestrojte graf a = f(m) v programu Excel.