www.projektsako.cz
Fyzika Pracovní list č. 7 Téma: Měření závislosti intenzity osvětlení na čase
Lektor:
Mgr. Libor Lepík
Projekt: Reg. číslo:
Student a konkurenceschopnost CZ.1.07/1.1.07/03.0075
Měření závislosti intenzity osvětlení na čase
Teorie: Žárovka je zařízení, ve kterém se přeměňuje elektrická energie na světlo. Průchodem elektrického proudu dochází k zahřívání tenkého, obvykle wolframového vodiče. Při vysoké teplotě vlákno žárovky září v infračervené oblasti a také ve viditelné části elektromagnetického záření. Integrovaná kompaktní zářivka je úsporný zdroj světla, jehož velikost byla natolik zmenšena, že se téměř vyrovná běžným žárovkám. Tento moderní zdroj světla má nízkou spotřebu elektrické energie, dlouhou životnost, kompaktní tvar a snadnou údržbu. Má buď tvar běžné žárovky, nebo trubičkový. Jako zdroj světla se používá nízkotlaká výbojka – zářivka. Ve skleněné trubici jsou žhavící elektrody, rtuťové páry a argon. Uvnitř trubice nastane doutnavý výboj, který převážně září v ultrafialové oblasti. Záření dopadá na stěny trubice pokryté luminoforem. Tato látka absorbuje ultrafialové záření a sama září ve viditelné oblasti.
Otázky a úkoly: 1. Napište, jaké výhody má žárovka. Napište jaké má nevýhody. ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... 2. Jakou teplotu má wolframové vlákno po rozžhavení? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………...
-2-
3. Napište, jaké výhody má integrovaná kompaktní zářivka. Napište jaké má nevýhody. ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... 4. Napište, jak se dá omezit spotřeba elektrické energie v domácnosti. ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………...
-3-
Praktická část Úkol č. 1: vyřešte Stůl je osvětlen dvěma žárovkami, které jsou umístěny na stropě ve vzájemné vzdálenosti d = 1 m, ve výšce h = 2 m nad rovinou stolu. a) Vypočítejte, jaká bude intenzita osvětlení v místě na stole pod žárovkou, jestliže svítivost každé žárovky I0 = 200 cd. Řešení:………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….………………….
b) Vypočítejte, jaká bude intenzita osvětlení na stole uprostřed mezi žárovkami, jestliže svítivost každé žárovky I0 = 200 cd. Řešení:………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….…………………..
Úkol č. 2: vyřešte Určete závislost intenzity osvětlení na čase v případě žárovky. Pomůcky:
USB link, light senzor, vlastní žárovka (použijte stolní lampu)
Postup: 1. Program DataStudio je určen k obsluze light senzoru PASCO a odečítání údajů. 2. Program je automaticky vyvolán ve chvíli, když do USB portu zapojíte light senzor. 3. Je-li potřeba během měření DataStudio restartovat, je nejjednodušší a nejrychlejší odpojit a znovu zapojit light senzor. 4. Zapojíte light senzor do USB linku a pak do počítače. 5. Upevníte light senzor tak, aby byl ve vzdálenosti pět centimetrů od žárovky. 6. Spustíte měření tlačítkem Start a zapnete zdroj světla.
-4-
Zpracování dat: Obrázek č. 1: foto výsledného měření na monitoru počítače připojeného k senzoru
Obrázek č. 2: detail grafu výsledného měření na monitoru počítače připojeného k senzoru
Proveďte analýzu naměřených dat: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………….……………………………… Proveďte vlastní měření.
-5-
Úkol č. 2: vyřešte Určete závislost intenzity osvětlení na čase v případě integrované kompaktní zářivka. Pomůcky:
USB link, light senzor, integrovaná kompaktní zářivka (použijte stolní lampu)
Postup: 1. Program DataStudio je určen k obsluze light senzoru PASCO a odečítání údajů. 2. Program je automaticky vyvolán ve chvíli, když do USB portu zapojíte light senzor. 3. Je-li potřeba během měření DataStudio restartovat, je nejjednodušší a nejrychlejší odpojit a znovu zapojit light senzor. 4. Zapojíte light senzor do USB linku a pak do počítače. 5. Upevníte light senzor tak, aby byl ve vzdálenosti pět centimetrů od integrované kompaktní zářivky. 6. Spustíte měření tlačítkem Start a zapnete zdroj světla.
Zpracování dat: Obrázek č. 3: foto výsledného měření na monitoru počítače připojeného k senzoru
-6-
Obrázek č. 4: detail grafu výsledného měření na monitoru počítače připojeného k senzoru
Proveďte analýzu naměřených dat: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………….……………………… ………………………………………………………………….………………………………. Proveďte vlastní měření.
Úkol č. 3 Určete závislost intenzity osvětlení na čase v případě zářivky. Pomůcky:
USB link, light senzor, zářivka (použijte stolní lampu)
Postup: 1. Program DataStudio je určen k obsluze light senzoru PASCO a odečítání údajů. 2. Program je automaticky vyvolán ve chvíli, když do USB portu zapojíte light senzor. 3. Je-li potřeba během měření DataStudio restartovat, je nejjednodušší a nejrychlejší odpojit a znovu zapojit light senzor. 4. Zapojíte light senzor do USB linku a pak do počítače. -7-
5. Upevníte light senzor tak, aby byl ve vzdálenosti pět centimetrů od zářivky. 6. Spustíte měření tlačítkem Start a zapnete zdroj světla. Zpracování dat: Obrázky č. 5 a 6: detail grafů výsledného měření na monitoru počítače připojeného k senzoru
-8-
Proveďte analýzu naměřených dat: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………….……………………… ………………………………………………………………….……………………………… Proveďte vlastní měření.
-9-
Závěr: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………...
- 10 -
