Kyvadlo – měření periody

Učitelka: Pavlína Horáčková

Cílem bylo pochopení, na čem závisí a nezávisí perioda kyvadla.
Práci jsem zadala kvartě gymnázia a rozdělila ji na dvě fáze. V první si žáci měli vytvořit kyvadlo z čehokoliv, co doma najdou tak, aby se co nejvíc blížilo matematickému. Pak měnili různé parametry (délku v rozmezí 0,5 – 1 m, hmotnost 100 g – 1,5 kg, rozkyv do15 °) a měřili dobu 10 kmitů. Z té vypočítali frekvenci a periodu. Pak měli odvodit, co na čem závisí a na čem ne.
Bylo zajímavé, jak obhajovali vliv hmotnosti a rozkyvu, i když odchylky periody byly velmi malé proti změnám parametrů a navíc menší, než při opakování měření za stejných parametrů. Ve druhé fázi si zvolili stejné parametry v appletu na https://phet.colorado.edu/sims/html/pendulum-lab/latest/pendulum-lab_cs.html a nechali si změřit periodu appletem.
Překvapilo je, že se výsledky od jejich měření zas tak moc nelišily a lépe pochopili, že nemá cenu počítat periodu z reálného měření na 5 desetinných míst a ještě rozdíl v tisícinách považovat za velmi vlivný. Jednomu z nich to však bylo málo a protože si staví roboty a různá zařízení s využitím mikrokontroléru Arduino, sestavil si jednoduchou bránu pomocí fotorezistoru. Program mu spočítal napětí z výstupů Arduina a žák pak sestavil grafy v Excelu, z nichž určil periodu.