Beispiel einer zeitveränderlichen Funktion, die einfach gemessen werden kann

Meine Schwester ist in der 10. Klasse. Sie scheint das Konzept zeitveränderlicher Funktionen (Strom, Licht, Schallwellenformen usw.) nicht zu verstehen. Ich habe es ihr in einfachsten Worten erklärt. Sie hat es verstanden, ist aber mit den Konzepten nicht sehr zufrieden.

Also, anstatt zu erklären. Ich wollte einfach, dass sie eine Stoppuhr nimmt und "etwas" misst und alle Werte tabelliert. Trage sie dann auf Millimeterpapier ein.

Jetzt denke ich an dieses "Etwas", das sie messen kann. Ich möchte etwas mit folgenden Eigenschaften:

  1. Sie muss alle ein bis zwei Sekunden variieren. (weil es intuitiver wäre als etwas, das nach einer Weile variiert).
  2. Seine Variation sollte eine Funktion einer bekannten Funktion sein, wie z. Periodische Funktionen wie Sinus oder Cosinus wären großartig, aber jede bekannte Funktion würde es tun.
  3. Bitte beachten Sie das Stichwort "Heimexperiment". Ich meine, dass :)

Ich kann mir so etwas nicht vorstellen. Ich dachte, vielleicht könnten Sie helfen.

Antworten (8)

Höhe des in einem Eimer angesammelten Wassers aus einer konstanten Versorgungsquelle. Wenn der Eimer zylindrisch ist, ist die Höhe eine lineare Funktion der Zeit. Wenn es konisch ist, ist es eine Parabelfunktion usw.

Ich bringe den Kindern immer ein paar sportliche Sachen mit. Ich würde vorschlagen, ihre oder deine zeitabhängige Position beim Sprinten zu messen . Das ist sehr praktisch und Sie können ihr viele physikalische Konzepte erklären , die aus der Mechanik kommen, wie Geschwindigkeit, Beschleunigung, Gesamtstrecke , ... und auch einige Mess-/Fehlersachen. Ich habe ein schönes Bild gefunden , das die Idee veranschaulicht:

Geschwindigkeit beim Sprinten

Grüße

Probieren Sie für eine langsamere Funktion den Winkel der Sonne im Laufe eines Tages aus. Zum Messen einfach einen Stock in den Boden stecken und auf den Schatten schauen. Auch eine großartige Möglichkeit, um einen gewissen Trigger sowie den Effekt von Amplitude vs. Jahreszeit einzuführen.

Versuchen Sie für einige der schnelleren Vorschläge hier, wie Pendel, sie mit einer Videokamera aufzunehmen, falls Sie eine haben. Die Aufnahmefunktion der meisten Handkameras sollte in Ordnung sein, und dann können Sie das Video jeweils ein paar Bilder durchlaufen, um Ihre Funktion zu messen.

Verwenden Sie eine analoge Uhr und messen Sie den Winkel, den der Minutenzeiger (oder der Sekundenzeiger, der schneller ist, aber weniger Zeit zum Notieren hat) im Laufe der Zeit zurückgelegt hat. Es ist zyklisch und kann die Funktionen Sinus, Cosinus usw. einführen und verwendet dieselbe Uhr zum Messen der verstrichenen Zeit;)

Stellen Sie ein einfaches Pendel mit einer Schnur und einem schweren Gegenstand auf – eine Langhantel reicht aus. Sie können es an einem Ast aufhängen, wenn Sie Platz dafür brauchen. Der Zeitraum variiert wie T = 2 π L G , Wo L ist die Länge des Pendels, und G ist ungefähr die lokale Erdbeschleunigung 32 F T S . Es sollte nicht zu schwierig sein, die Länge Ihres Pendels so einzustellen, dass die Periode etwas Sinnvolles und leicht Messbares ist - ein 10-Fuß-Pendel sollte eine Periode von etwa 4 s haben, daher sollte es möglich sein, die Position gegenüber der Zeit zu messen eine Vielzahl von Positionen entlang des Wegs des Gewichts.

Breite der Brust beim Atmen. Höhe während des Wachstums. Lautstärke der Herztöne in einem Stetheskop. Entfernung beim Gehen (versuchen Sie auch, im Kreis zu gehen). Physiologie macht es persönlich.

So etwas wie die Erhöhung der Temperatur von Wasser, das Sie zum Kochen verwenden. Sehr hausexperimentartig.

Ich würde keine abstrakten Konzepte oder Dinge verwenden, die zu sehr mit der Physik zu tun haben.

Versuchen Sie es mit f(t) = "welches Programm auf einem bestimmten Fernsehkanal ausgestrahlt wird".

Es variiert mit der Zeit, es ist leicht messbar UND es ist etwas, womit sie wahrscheinlich vertraut sein wird. Und es hat eine gewisse Periodizität (wie Nachrichten, es ist immer zur gleichen Stunde).

ja, aber deine F ( T ) wird nicht wirklich geschätzt...
Das OP hat eine solche Einschränkung nicht auferlegt. Ja, er möchte die Werte darstellen, aber dies kann erreicht werden, indem jedem Fernsehprogramm ein echter Wert zugewiesen wird.