Eksperyment z izolacją cieplną

Krok 1: Przygotowanie

Co to jest?

Użyj BBC micro:bit do zbadania, który materiał jest najlepszym izolatorem termicznym.

Ten projekt jest opracowywany w partnerstwie z White Rose Science dla nauczycieli nauk przyrodniczych i umożliwia uczniom porównywanie codziennych materiałów na podstawie ich właściwości. Uczniowie mogą również zapoznać się z rejestrowaniem danych i korzystaniem z prostych pętli, sekwencji i zmiennych w programach komputerowych.

W tym filmie wyjaśniono, jak działa projekt i jak przeprowadzić eksperyment.

Jak to działa

Ten eksperyment wymaga dwóch różnych programów na dwóch micro:bitach: programu sensora i wyświetlacza.
Czujnik micro:bita działa jako rejestrator danych i rejestruje własną temperaturę. Wysyła również co minutę przez radio odczyty temperatury na wyświetlacz micro:bita.
Wyświetlacz wyświetla temperaturę czujnika micro:bita.
Zawiń czujnik micro:bita w materiał izolacyjny, który chcesz przetestować i umieść go w lodówce.
Kiedy czujnik micro:bita jest wystarczająco zimny, usuniesz go z lodówki i rozpoczniesz rejestrowanie danych, lub odczytywać ręcznie, aby zobaczyć, jak szybko się nagrza.

Czego potrzebujesz

kawałki materiału do badania, takie jak filc, folia bąbelkowa lub folia spożywcza
dwa micro:bity
co najmniej jeden pakiet baterii
taśma przylepna lub papierowe klipsy do utrzymania owiniętego materiału na micro:bicie
dostęp do lodówki
stoper
komputer/laptop/tablet i kabel USB, aby umożliwić wyświetlanie danych

Krok 2: Zbadaj

Pobierz pliki hex i umieść kod na micro:bity, po przeczytaniu punktu 2 poniżej. Nie musisz sam pisać kodu dla tego projektu, aby wykonać eksperyment, ale jeśli jesteś zainteresowany kodowaniem, odwiedź poniżej sekcję Krok 4: Zakoduj to.
Jeśli wykonujesz to doświadczenie w klasie lub klubie kodowania, każda para micro:bitów powinna mieć różne numery grup radiowych. To zapewni, że wyświetlacz micro:bita otrzyma odczyty z prawidłowego czujnika micro:bita. Otwórz projekt w Microsoft MakeCode i wprowadź unikalny numer w bloku radio usta grupę, a następnie pobierz kod na dwa micro:bity. Trzymaj je razem połączonych elastyczną taśmą lub w małej torebce. Powtórz dla każdej pary micro:bitów.
Podłącz zestaw baterii do czujnika micro:bita.
Zawiń czujnik micro:bita w materiał, który chcesz przetestować, i umieść go w lodówce na godzinę. Aby zapewnić uczciwy test przy porównywaniu różnych materiałów, zawsze używaj tej samej liczby warstw.
Usuń czujnik micro:bita z lodówki, gdy osiąga tę samą temperaturę początkową za każdym razem, gdy przeprowadzasz eksperyment. Naciśnij przycisk B na wyświetlaczu micro:bita, aby sprawdzić temperaturę czujnika micro:bita. Prawdopodobnie możesz to zrobić z zamkniętymi drzwiami lodówki, jeśli jesteś wystarczająco blisko lodówki!
Wyciągnij czujnik micro:bita, jeśli jest wystarczająco zimny. Usuń z lodówki trzymając płytkę, ponieważ ręce mogą go ogrzać.
Rozpocznij rejestrowanie danych naciskając przycisk A na czujniku micro:bita.
Teraz, użyj stopera lub czasomierza, aby zapewnić dokładność, wykonaj manualny odczyt temperatury czujnika micro:bit co minutę, naciskając przycisk B na wyświetlaczu.
Zakończ eksperyment po 10 minutach, naciskając przycisk B na czujniku micro:bit, aby zatrzymać rejestrowanie danych.

Wskazówki

Możesz chcieć przeprowadzić eksperyment na micro:bicie, który nie został opakowany materiałem jako działać jako sprawdzenie. Następnie możesz porównać te wyniki z wynikami dla mikro:bitów, które zostały opakowane w różne materiały.
Ten eksperyment nie działa dobrze ze srebrną folią, ponieważ może blokować sygnały radiowe micro:bita lub nawet go uszkodzić.
micro:bity nagrzewają się szybko po wyjęciu ich z lodówki. Przeprowadź eksperyment w szkolnej kuchni lub przenieś go do swojej klasy w chłodnej torbie lub pudełku.
Jeżeli konieczne jest przeprowadzenie eksperymentu po raz drugi przy użyciu tej samej pary micro:bitów, usuń dane z czujnika micro:bita poprzez jednoczesne naciśnięcie przycisków A i B. Należy również nacisnąć przycisk resetowania na odwrocie micro:bita, aby ustawić czas w minutach z powrotem na 0.

Krok 3: Analizuj

Aby spojrzeć na zarejestrowane dane, odłącz zestaw baterii i podłącz czujnik micro:bita z powrotem do komputera. micro:bit pojawia się jako dysk USB o nazwie MICROBIT. Spójrz na dysk MICROBIT i otwórz plik MY_DATA, aby zobaczyć tabelę Twoich danych w przeglądarce internetowej:

Znaczniki czasu w dzienniku reprezentują czas, który upłynął od rozpoczęcia rejestrowania danych.
KliknijVisual preview, aby zobaczyć graf swoich danych:

Możesz również kliknć przycisk Copy a następnie wkleić swoje dane do arkusza kalkulacyjnego.
Możesz porównać dane zebrane ręcznie z danymi zarejestrowanymi dla micro:bita, aby przekonać się, które z nich są dokładniejsze.