Laboratorium samochodowe: przewidywanie drogi z danych
Zbuduj samochód, zmieniaj ustawienia silników i mierz przebytą drogę. Odkryj zależność na wykresie punktowym i przewiduj nowe wyniki.
Rozpocznij badanie samochodu
Wskazówki dla nauczyciela
Dla osób 13–15 lat · dwie lekcje, razem 90 minut. Lekcja 1: pytanie, budowa i kod jazdy. Lekcja 2: pomiary, wykres, przewidywanie i prezentacja. Zmieniajcie role: budowa, obsługa, pomiar i zapis.
Jesteście badaczami testującymi nowy samochód. Jakie pomiary opiszą jego osiągi lepiej niż „Dobrze jeździ”?
Czy wyższe ustawienie silników oznacza dłuższą drogę w tych samych 5 sekundach? Przed próbą podaj przewidywanie i uzasadnienie.
Ustawienie silnika (%) to polecenie dla silnika, a nie bezpośredni pomiar rzeczywistej prędkości samochodu.
Zbuduj samochód doświadczalny
Postępuj według zdjęć. Połącz klocki mocno i sprawdź, czy koła obracają się swobodnie.
Zobacz przód i bok
Czy koła równo dotykają podłogi, a klocki są stabilne? Przy wyłączonym zasilaniu lekko pchnij samochód i sprawdź, czy jedzie prosto.
Połącz i zaprogramuj samochód
- Zasilanie i grupa
Włącz oba silniki i sprawdź numer grupy zestawu.
- Połącz klocki
Wybierz Połącz klocki w prawym górnym rogu i wpisz numer grupy.
- Sparuj własne silniki
Wybierz silnik i sparuj go w oknie Chrome. Nie wybieraj ponownie już połączonego silnika.
Zmieniaj ustawienie, zachowuj czas
Ustaw oba silniki na 40%, jedź 5 sekund i wyłącz oba. W kolejnych próbach zmieniaj oba razem na 50%, 60%, 70% i 80%.
kiedy kliknięto @greenFlag :: hat events ustaw prędkość silnika DC [1 v] na (40) % :: #0FBD8C ustaw prędkość silnika DC [2 v] na (40) % :: #0FBD8C silnik DC [1 v] [obracaj w lewo v] :: #0FBD8C silnik DC [2 v] [obracaj w prawo v] :: #0FBD8C czekaj (5) sekund :: control wyłącz silnik DC [1 v] :: #0FBD8C wyłącz silnik DC [2 v] :: #0FBD8C
Silniki są ustawione naprzeciw siebie, więc obracają się w różne strony. Krótko sprawdź jazdę prosto. Zatrzymaj oba przed dotykaniem kół i usuń przeszkody z trasy.
Eksperymentuj i zapisuj
| Element | Metoda i wyjaśnienie |
|---|---|
| Zmieniamy · zmienna niezależna | Ustawienia obu silników: 40%, 50%, 60%, 70%, 80% |
| Mierzymy · zmienna zależna | Droga w 5 sekund (cm) |
| Stałe warunki · zmienne kontrolowane | Zachowaj te same 5 sekund, samochód, podłoże, miejsce startu i obciążenie. |
- Ustaw na starcie
Zawsze ustawiaj ten sam punkt samochodu na linii startu i nastaw oba silniki.
- Jedź przez 5 sekund
Po zatrzymaniu zmierz w cm przesunięcie tego samego punktu odniesienia i zapisz je.
- Powtórz z innym ustawieniem
Testuj kolejno od 40% do 80%. Jeśli możesz, powtórz każde ustawienie i porównaj rozrzut wyników.
| Ustawienie silników (%) | Przykładowa droga (cm) | Nasza droga (cm) |
|---|---|---|
| 40 | 5 | ________ |
| 50 | 6 | ________ |
| 60 | 8,5 | ________ |
| 70 | 10 | ________ |
| 80 | 13 | ________ |
Przykładowe odległości to dane do ćwiczeń z materiału. Nie gwarantują wyników twojego auta. W kolumnie grupy wpiszcie własne pomiary.
Analizuj dane i przewiduj
Dodaj Wykresy danych z Rozszerzeń w lewym dolnym rogu. Usuń punkty, ustaw tytuł i wczytaj pary (ustawienie, droga) oddzielone średnikami. Pokaż wykres punktowy.
kiedy kliknięto @greenFlag :: hat events usuń wszystkie punkty :: #1f8bf0 ustaw tytuł wykresu na [Ustawienie silników i droga w 5 sekund] :: #1f8bf0 wczytaj punkty [40,5;50,6;60,8.5;70,10;80,13] :: #1f8bf0 pokaż wykres punktowy :: #1f8bf0 ustaw [Przewidywana droga · 100% v] na (przewidź y, gdy x = (100) :: #1f8bf0) :: variables
40,5 oznacza 40% i 5 cm. W tekście danych aplikacji używaj kropki dziesiętnej (.). Do własnej analizy zastąp przykład pomiarami grupy.
Poziomo: ustawienie silników (%) · pionowo: droga w 5 sekund (cm)
Co oznacza jeden punkt?
Parę wartości z jednej próby: ustawienie i drogę. (40, 5) oznacza 5 cm w 5 sekund przy 40%.
Jaki kierunek pokazują punkty?
W przykładzie droga zwykle rośnie wraz z ustawieniem. Czy u was też? Przy mocno odstającym punkcie sprawdź podłoże, start i koła.
Przewidź drogę przy 100%
100% leży poza zmierzonym zakresem 40–80%. Przewidywanie zakłada dalszy podobny przebieg; nie jest pomiarem. Zapisz szacunek i powód. Tylko przy dostatecznej przestrzeni i bezpieczeństwie wykonaj próbę przez te same 5 sekund i porównaj.
Zobacz obliczenie dla przykładu
Prosta dopasowana do pięciu punktów przewiduje około 16,5 cm przy 100%. To liniowy szacunek z przykładowych danych, nie gwarantowany wynik samochodu.
Poziomo: ustawienie silników (%) · pionowo: droga w 5 sekund (cm)
| Element | Metoda i wyjaśnienie |
|---|---|
| Wyniki | Jak droga zmieniała się z ustawieniem? Uzasadnij tabelą i wykresem. |
| Przewidywanie i porównanie | Jaką drogę przewidzieliście przy 100%? Jeśli ją sprawdziliście, opiszcie różnicę i możliwe przyczyny. |
| Refleksja | Wybierz mocną stronę i cel do ćwiczeń: pomiar, zapis, wyjaśnianie wykresu lub przewidywanie. |
Zatrzymaj program, wyłącz silniki i schowaj klocki oraz przyrządy pomiarowe.
Zbudowane, zaprogramowane i przetestowane? Dotknij, aby zapisać postępy.