Για τη μελέτη της οριζόντιας βολής

 Είναι γνωστή η εργαστηριακή άσκηση μελέτης της οριζόντιας βολής, στην οποία με χρήση μιας φωτοπύλης προσδιορίζεται η ταχύτητα της κίνησης ενός σφαιριδίου τη στιγμή που βγαίνει από μια καμπύλη μεταλλική τροχιά και αρχίζει την οριζόντια βολή. Βασικό πρόβλημα της άσκησης είναι το κεντράρισμα του σφαιριδίου στη φωτοπύλη, ώστε να διακόπτει τη δέσμη της με όλο το μήκος της διαμέτρου του. Το πρόβλημα λύνεται στερεώνοντας τόσο το μεταλλικό οδηγό, όσο και τη φωτοπύλη σε μια από τις πλαστικές βάσεις της συσκευής κεκλιμένου επιπέδου πολλαπλών χρήσεων (Εικόνες 1 & 2), που υπάρχει στα εργαστήρια Φ.Ε. των Λυκείων.

Εικόνα 1: Η διάταξη για τη μελέτη της οριζόντιας βολής με χρήση φωτοπύλης στερεωμένης στο κεκλιμένο επίπεδο πολλαπλών χρήσεων.

Εικόνα 1: Λεπτομέρεια του τρόπου στερέωσης του μεταλλικού οδηγού και της φωτοπύλης στο κεκλιμένο επίπεδο.

 Για την περίπτωση που σε κάποιο εργαστήριο δεν υπάρχει ή δε μπορεί να χρησιμοποιηθεί το κεκλιμένο επίπεδο πολλαπλών χρήσεων, σχεδίασα το μοντέλο μιας βάσης, η οποία μπορεί να εκτυπωθεί σε οποιοδήποτε 3D εκτυπωτή και μέσω της οποίας ο μεταλλικός οδηγός  στερεώνεται σε απλή μεταλλική βάση με ορθοστάτη (Εικόνα 3).

Εικόνα 3:Στήριξη μεταλλικού οδηγού και φωτοπύλης σε βάση με ορθοστάτη 

Η βάση αποτελείται από δύο τμήματα:

1. Το κύριο τμήμα (Εικόνα 4) στερεώνει το οριζόντιο τμήμα του μεταλλικού οδηγού σε μικρή οριζόντια μεταλλική ράβδο, η οποία μέσω μεταλλικού συνδέσμου στερεώνεται στον ορθοστάτη της μεταλλικής βάσης. Στο ίδιο τμήμα στερεώνεται και η φωτοπύλη μέσω του μικρότερου κυλίνδρου της (που περικλείει το δέκτη της).

2. Το δεύτερο τμήμα (Εικόνα 5) υποστηρίζει το μεταλλικό οδηγό στον ορθοστάτη

Εικόνα 4: Το κύριο τμήμα της βάσης

Εικόνα 5: Το δεύτερο τμήμα της βάσης

Την όλη διάταξη συνοδεύει ένα τρίτο τμήμα, το “STOP”, (Εικόνα 6) που μπορεί να “σφηνώνει” μέσα στο μεταλλικό οδηγό και χρησιμεύει για να μπορούμε να αφήνουμε το μεταλλικό σφαιρίδιο να ξεκινάει πάντα από το ίδιο ύψος πάνω από το σημείο εκτόξευσης.

Εικόνα 6: Το "STOP"

 Τα 3D μοντέλα για την κατασκευή της βάσης θα τα βρείτε εδώ: https://tinyurl.com/mr3dufrc.

Μερικές ακόμη εικόνες από τη συναρμολόγηση της διάταξης:

Πάνω: Στερέωση του μεταλλικού οδηγού και της φωτοπύλης στην πλαστική βάση.
Μέση και κάτω: Υποστήριξη του μεταλλικού οδηγού στον ορθοστάτη και "STOP".

SIDs και συμβολή VLF κυμάτων

 Πριν δυο χρόνια περίπου κατασκεύασα ένα δέκτη VLF κυμάτων για τη μελέτη των ξαφνικών ιονοσφαιρικών διαταραχών (SIDs) που οφείλονται σε ηλιακές εκλάμψεις. Το συνηθισμένο μοτίβο των SIDs είναι μια απότομη αύξηση της έντασης του λαμβανόμενου σήματος που ακολουθείται από μια αργή μείωση στο κανονικό. Στα δύο χρόνια λήψης με το δέκτη μου διαπιστώθηκε ότι τα σήματα από συγκεκριμένους σταθμούς εμφανίζονται πάντα αντεστραμμένα, ενώ για άλλους σταθμούς τα σήματα εμφανίζονται ορθά για τις μικρότερου μεγέθους εκλάμψεις και αντεστραμμένα για τις μεγαλύτερου μεγέθους. 

Μια εξήγηση αυτής της περίεργης συμπεριφοράς προτάθηκε από τους Carine Briand, Mark Clilverd, Srivani Inturi και Baptiste Cecconi (ίσως και από άλλους που όμως δεν έχουν υποπέσει στην αντίληψή μου) στο Role of hard X‑ray emission in ionospheric D‑layer disturbances during solar flares. Τις ιδέες αυτής της πρότασης εφαρμόζω και παρουσιάζω εδώ για τα σήματα των σταθμών HWU, DHO38, TBB και NSY που έχω λάβει κατά τη διάρκεια αυτών των δύο χρόνων.

Θα βρείτε το σχετικό κείμενο ΕΔΩ.

Παρακολούθηση ποιότητας αέρα εσωτερικών χώρων

 Ένα σύστημα παρακολούθησης της ποιότητας αέρα εσωτερικών χώρων βασισμένο στον αισθητήρα ENS160 παρουσιάζω εδώ. 

Στο σχετικό κείμενο, που θα το βρείτε εδώ, παρουσιάζονται πέντε διαφορετικές εκδοχές:

• Με Arduino R4 Minima και τη μονάδα ENS160 + AHT2X
• Με ESP32 και τη μονάδα Fermion Environmental Module
• Με ESP32 και κλασσικό Bluetooth πρωτόκολλο (και κατάλληλη εφαρμογή για smartphones)
• Με ESP32 και Bluetooth Low Energy πρωτόκολλο (χρησιμοποιώντας και το Phyphox)
• Με ESP32 και WiFi / Bluetooth

Δίνονται ο απαραίτητος κάθε φορά κώδικας, οδηγίες για τη συναρμολόγηση της διάταξης, 3D μοντέλα και αρχεία GERBER απαραίτητα για την κατασκευή πλακέτας και τη συναρμολόγηση, καθώς και πολλές ιδέες για τη βελτίωση και αύξηση της λειτουργικότητας του συστήματος.

Θερινό Σχολείο Φυσικών Επιστημών - Ανάρτηση υλικού (IIΙ)

Τελευταία ανάρτηση υλικού (αρχεία βίντεο) που παράχθηκε από τους μαθητές κατά τη διάρκεια του 1ου Θερινού Σχολείου Ηγουμενίτσας. Στο σημερινό υλικό ομάδες μαθητών αφήνουν να πέσει μια μικρή μπάλα από κάποιο ύψος πάνω από το έδαφος. Χρησιμοποιήστε την ακμή της τσιμεντένιας κολώνας για να προσανατολίσετε το σύστημα αξόνων, ώστε ο άξονας y'y να γίνει κατακόρυφος. Για τη βαθμονόμηση χρησιμοποιήστε το ύψος του κάγκελου στο σημείο βολής, που είναι ίσο με 85,9 cm.

Διαθέσιμα είναι και τα αντίστοιχα αρχεία έργου του Tracker

Θερινό Σχολείο Φυσικών Επιστημών - Ανάρτηση υλικού (II)

Συνεχίζουμε την ανάρτηση του υλικού (αρχεία βίντεο) που παράχθηκε από τους μαθητές κατά τη διάρκεια του 1ου Θερινού Σχολείου Ηγουμενίτσας. Στο σημερινό υλικό πέντε μαθητές σουτάρουν από τη γραμμή των φάουλ με τη μπάλα μπάσκετ. Για τη βαθμονόμηση χρησιμοποιείται η απόσταση των 4,0 m ανάμεσα στα δυο κουτιά αναψυκτικού.

Διαθέσιμα είναι και τα αντίστοιχα αρχεία έργου του Tracker

στα οποία έχει οριστεί το βίντεο-κλιπ που θα αναλυθεί και έχει υλοποιηθεί η βαθμονόμησή του. Δεν έχει γίνει η ιχνηλασία, η οποία αφήνεται για τον χρήστη και είναι προτιμότερο να γίνει χειροκίνητα.

Θερινό Σχολείο Φυσικών Επιστημών - Ανάρτηση υλικού (Ι)

 Ξεκινάμε σήμερα την ανάρτηση του υλικού που έχει παραχθεί από τους μαθητές κατά τη διάρκεια του 1ου Θερινού Σχολείου Φ.Ε. στην Ηγουμενίτσα.

Αναρτώνται τέσσερα αρχεία βίντεο, στα οποία τέσσερεις διαφορετικοί μαθητές σουτάρουν τη μπάλα ποδοσφαίρου. Σκοπός ήταν η ανάλυση των αρχείων βίντεο και ο υπολογισμός του "δυνατότερου" σουτ.

Για τη βαθμονόμηση των αρχείων, είναι γνωστή ίση με 4,0 m η απόσταση ανάμεσα στα δύο κουτάκια αναψυκτικού που φαίνονται στα διάφορα καρέ.

Διαθέσιμα είναι και τα τέσσερα αρχεία έργου του Tracker

στα οποία έχει οριστεί το βίντεο-κλιπ που θα αναλυθεί και έχει υλοποιηθεί η βαθμονόμησή του. Δεν έχει γίνει η ιχνηλασία, η οποία αφήνεται για τον χρήστη και είναι προτιμότερο να γίνει χειροκίνητα.

Τα υπόλοιπα αρχεία βίντεο θα αναρτώνται αμέσως όταν ετοιμάζονται. 

Θερινό Σχολείο Φυσικών Επιστημών (ΙΙΙ)

Ολοκληρώθηκε χθες Παρασκευή 21-6-2024 το 1ο Θερινό Σχολείο Φυσικών Επιστημών, που διοργάνωσαν στην Ηγουμενίτσα η Διεύθυνση Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης και το ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας με την υποστήριξη της Πε.Δι.Εκ. Ηπείρου και του Ελληνικού ESERO (European Space Education Resource Office).

Παρά τις δύσκολες λόγω καύσωνα καιρικές συνθήκες η συμμετοχή των μαθητών ξεπέρασε τις προσδοκίες μας: είκοσι δύο (22) μαθητές από τα Γυμνάσια και Λύκεια της πόλης της Ηγουμενίτσας για τρεις συνεχείς ημέρες (19/6 έως 21/6) παρακολούθησαν τα πεντάωρα (9:00 πμ – 13:30 μμ) μαθήματα του Σχολείου. 

Το πρόγραμμα του Σχολείου περιλάμβανε:

• Την Τετάρτη 19/6/2024 ξεκινήσαμε με διαδικτυακή ομιλία με θέμα τα Βαρυτικά Κύματα, η οποία έγινε στα πλαίσια του προγράμματος PICO (PHYSICS FOR ALL) από τον κ. Νικόλαο Στεργιούλα, καθηγητή του τμήματος Φυσικής του ΑΠΘ. Συνεχίσαμε με πειράματα στατικού ηλεκτρισμού και τη Φυσική (κυρίως ηλεκτρομαγνητισμό) των σχολικών σεισμογράφων από τους Βασίλη Νούση και Σπύρο Χόρτη υπευθύνους των ΕΚΦΕ Ηγουμενίτσας και Λευκάδας αντίστοιχα.
• Η Πέμπτη 20/6/2024 ήταν αφιερωμένη σε μετωπικά πειράματα εκτελεσμένα από τους ίδιους τους μαθητές. Οι τέσσερις πρώτες ώρες ήταν αφιερωμένες στην ανάλυση βίντεο και το λογισμικό Tracker: Οι μαθητές με την κατάλληλη καθοδήγηση δημιούργησαν τα δικά τους αρχεία βίντεο τα οποία στη συνέχεια οι ίδιοι ανέλυσαν με το Tracker. Το υλικό αυτό σύμφωνα και με την προκήρυξη του Σχολείου θα είναι ελεύθερα διαθέσιμο, μετά από την απαραίτητη επεξεργασία. Η τελευταία ώρα του προγράμματος ήταν αφιερωμένη στη διεξαγωγή πειραμάτων με τη βοήθεια της εφαρμογής Phyphox για κινητά τηλέφωνα.
• Η Παρασκευή 21/6/2024 ήταν η ημέρα Αστρονομίας. Ξεκινήσαμε με διαδικτυακή ομιλία από τον κ. Εμ. Αποστολάκη, εκ των ιδρυτών της ΑΜΚΕ Ηλιοσκόπιο, με θέμα τον Ήλιο και την Ηλιακή δραστηριότητα. Ακολούθησε Ηλιοπαρατήρηση και Ηλιοφωτογράφιση με τηλεσκόπιο και φυσικά με χρήση των κατάλληλων φίλτρων για την προστασία των μαθητών. Το πρόγραμμα του Σχολείου ολοκληρώθηκε με ομιλία από τον υπεύθυνο του ΕΚΦΕ Θεσπρωτίας με θέμα τον Διαστημικό καιρό, και παρουσίαση μιας διάταξης ανίχνευσης των Ξαφνικών Ιονοσφαιρικών Διαταραχών (SIDs).

Θα θέλαμε στο σημείο αυτό να συγχαρούμε τους μαθητές, που στο τέλος της σχολικής τους χρονιάς, μετά τις εξετάσεις και εν μέσω καύσωνα είχαν τη διάθεση και την υπομονή να παρακολουθήσουν τα μαθήματα του Σχολείου. Η δική τους αφοσίωση αποτελεί για μας την καλύτερη επιβράβευση των προσπαθειών μας.

Τέλος οφείλουμε να ευχαριστήσουμε:

• Τον κ. Νικόλαο Στεργιούλα και το πρόγραμμα PICO για τη συμμετοχή στο Σχολείο μας. 

• Τον κ. Εμ. Αποστολάκη, που παρόλες τις δυσκολίες ήταν μαζί μας την τελευταία ημέρα του Σχολείου.

• Το Ελληνικό ESERO για την υποστήριξη σε υλικό (τετράδια και στυλό για τους μαθητές, αφίσες και αυτοκόλλητα) καθώς και την υπόδειξη του κατάλληλου ομιλητή για την ημέρα Αστρονομίας.

 

• Τον συνάδελφο υπεύθυνο του ΕΚΦΕ Λευκάδας κ. Σπύρο Χόρτη, που χωρίς τη βοήθειά του αυτό το πρώτο Θερινό Σχολείο στην Ηγουμενίτσα δε θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί.

• Το 1ο ΓΕΛ Ηγουμενίτσας για τη φιλοξενία του Σχολείου στο χώρο του εργαστηρίου του.

Η επιτυχία αυτής της πρώτης μας προσπάθειας για τη διοργάνωση ενός Θερινού Σχολείου Φυσικών Επιστημών δημιουργεί πρόσθετες ευθύνες για την καλύτερη διοργάνωση των επόμενων δράσεών μας. Ιδέες υπάρχουν. Περισσότερη υποστήριξη απαιτείται.

Εκ μέρους των διοργανωτών