diff options
Diffstat (limited to 'fiz/naloga/predstavitev/dokument.tex')
-rw-r--r-- | fiz/naloga/predstavitev/dokument.tex | 327 |
1 files changed, 309 insertions, 18 deletions
diff --git a/fiz/naloga/predstavitev/dokument.tex b/fiz/naloga/predstavitev/dokument.tex index b55f26e..6b5ec23 100644 --- a/fiz/naloga/predstavitev/dokument.tex +++ b/fiz/naloga/predstavitev/dokument.tex @@ -116,7 +116,7 @@ \begin{figure}[H] \centering \includegraphics[width=.5\textwidth]{../tekst/img-tracked/navoji.jpg} - \caption{Vodna raketa, plastena in navoj pretvornika} + \caption{Vodna raketa, plastenka in navoj pretvornika} \end{figure} \end{multicols} \end{frame} @@ -132,7 +132,7 @@ \item Izstrelilna rampa za vodno raketo \item Pretvornik med navojem za plastenko in priključkom za na vzletno rampo \item Litrska plastenka - \item Merilnik tlaka tekočin in plinov + \item Merilnik tlaka kapljevin in plinov \item Aluminijasta vaga/merilna celica (\SI{0}{\kilo\gram}-\SI{5}{\kilo\gram}) in HX711 ADC \item Mikroprocesor ESP8266 in nodemcuv2 \item Program Tracker za videoanalizo @@ -181,8 +181,8 @@ \item \textit{masa plastenke}, \textit{kalibracijski delitelj vage} \item \textbf{čas, ko je $F_\alpha > F_g$}, \textbf{maksimalna $F_m$ $\rightarrow$ maksimalna $F_\alpha$}, \textbf{povprečna $F_m$/$F_\alpha$} \item \texttt{začetna količina vode v plastenki ($V_0$): \SI{0,3}{\liter}, \SI{0,6}{\liter} in \SI{0,9}{\liter}}, \texttt{začetni tlak v plastenki ($P_0$): \SI{10}{\kilo\pascal}, \SI{20}{\kilo\pascal}, \SI{30}{\kilo\pascal} in \SI{40}{\kilo\pascal}} - \item Grafi, s katerimi bodo prikazane meritve: $F_\alpha(t)$, $F_\alpha(P_0)$, $F_\alpha(V_0)$, $\tavg(V_0)$, $\tavg(P_0)$, $v_{k}(V_0, P_0)$ -- končna hitrost - \item Za vsako kombinacijo volumna in pritiska so bile izvedene tri meritve, katerih povprečje se upošteva + \item Grafa, s katerima bodo prikazane meritve: $F(t)$ in $V(t)$ + \item Za vsako kombinacijo volumna in pritiska so bile izvedene tri meritve \item Videoanaliza bo uporabljena za $t_0$ in za $h_\alpha \rightarrow V_\alpha \rightarrow m_\alpha \rightarrow F_{g_\alpha}$ \end{itemize} \vfill\null\columnbreak @@ -202,7 +202,7 @@ \begin{multicols}{2} \begin{itemize} \item CSV datoteki: $F_m(t)$ in $h_\alpha(t)$ - \item Natanč.: $F_m$: \SI{1}{\centi\newton}, $h_\alpha$: \SI{1}{\milli\meter}, $t$: \SI[parse-numbers=false]{\frac{1}{11}}{\second} + \item Natančnost: $F_m$: \SI{1}{\centi\newton}, $h_\alpha$: \SI{1}{\milli\meter}, $t$: \SI[parse-numbers=false]{\frac{1}{11}}{\second} \item $h_\alpha \rightarrow V_\alpha$: \end{itemize} $$ @@ -220,7 +220,8 @@ \] \begin{itemize} \item $\tavg$: čas, ko je $F_m > \SI{0,5}{\newton}$ - \item Po obdelavi s programom \texttt{obdelaj.c}: \{$F_\alpha$, $V_\alpha$\}($t$) in \{$\tavg$, $\overline{F_\alpha}$, $v_{k}$\}(\{$P_0$, $V_0$\}) + \item Po obdelavi s programom \texttt{obdelaj.c}: \{$F_\alpha$, $V_\alpha$\}($t$) in \{$\tavg$, $\overline{F_\alpha}$%, $v_{k}$ + \}(\{$P_0$, $V_0$\}) \end{itemize} \vfill\null\columnbreak \vspace*{-4cm} @@ -235,16 +236,270 @@ \end{frame} \section{Pridobljene meritve} -\subsection{Tabele} +\subsection{Tabela za meritev s \SI{40}{\kilo\pascal} in \SI{0,6}{\liter} vode} \begin{frame} \frametitle{\secname} \framesubtitle{\subsecname} + \begin{center} + \begin{tabular}{ |c|c c|c c|c c|c c|c c| } + \hline + $t$ & 1. $F$ & 1. $V$ & 2. $F$ & 2. $V$ & 3. $F$ & 3. $V$ & $\overline{F}$ & $\overline{V}$ & n. $F$ & n. $V$ \\ + \hline + 0 & 8,19 & 0,65 & 8,35 & 0,41 & 6,61 & 0,42 & 7,72 & 0,49 & 0,63 & 0,07 \\ + 91 & 17,00 & 0,59 & 16,48 & 0,34 & 15,70 & 0,38 & 16,39 & 0,45 & 0,61 & 0,11 \\ + 182 & 16,54 & 0,50 & 13,46 & 0,27 & 14,00 & 0,31 & 16,67 & 0,36 & 2,67 & 0,14 \\ + 273 & 12,65 & 0,44 & 9,99 & 0,21 & 9,66 & 0,21 & 10,77 & 0,29 & 0,78 & 0,08 \\ + 364 & 10,63 & 0,43 & 7,68 & 0,17 & 7,49 & 0,18 & 8,60 & 0,26 & 1,11 & 0,17 \\ + 455 & 8,62 & 0,36 & 6,04 & 0,12 & 4,51 & 0,00 & 6,39 & 0,16 & 1,88 & 0,16 \\ + 545 & 7,07 & 0,28 & 3,93 & 0,00 & 3,63 & 0,00 & 4,88 & 0,09 & 1,25 & 0,09 \\ + 636 & 6,04 & 0,24 & 3,34 & 0,00 & 3,14 & 0,00 & 4,17 & 0,08 & 1,03 & 0,08 \\ + 727 & 5,11 & 0,19 & 2,94 & 0,00 & 2,75 & 0,00 & 3,60 & 0,06 & 1.51 & 0,06 \\ + 818 & 4,15 & 0,12 & 2,65 & 0,00 & 2,45 & 0,00 & 3,08 & 0,04 & 1,07 & 0,04 \\ + 909 & 2,75 & 0,00 & 2,15 & 0,00 & 2,26 & 0,00 & 2,39 & 0,00 & 0,24 & 0,00 \\ + 999 & 2,06 & 0,00 & 0,88 & 0,00 & 1,47 & 0,00 & 1,47 & 0,00 & $0,59$ & 0,00 \\ + 1090 & 0,97 & 0,00 & 0,00 & 0,00 & 0,00 & 0,00 & 0,32 & 0,00 & 0,32 & 0,00 \\ + \hline + \end{tabular} + + Sile so v njutnih, volumni so v litrih, čas je v milisekundah. Podatki so prepisani iz \texttt{../podatki-obdelani/0.6L-4bar.csv}. + \end{center} +\end{frame} + +\subsection*{Grafi: \SI{0,6}{\liter} začetnega volumna vode --- surovi podatki o sili} +\begin{frame} + \frametitle{\secname} + \framesubtitle{\subsecname} + \begin{tikzpicture} + \begin{axis}[xlabel=čas v milisekundah, ylabel = sila v njutnih, %hide x axis, + /pgf/number format/.cd, width=\textwidth-1cm, height=8cm, + use comma, ymajorgrids=true, xmajorgrids=true, grid style=dashed, + 1000 sep={}, ytick pos=left] + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, black] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile missing '0.000000'; + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-1bar.csv" using 1:2 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, blue] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile missing '0.000000'; + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-4bar.csv" using 1:2 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, green] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile missing '0.000000'; + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-3bar.csv" using 1:2 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, red] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + set datafile missing '0.000000'; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-2bar.csv" using 1:2 every 1; + }; + \end{axis} + \end{tikzpicture} +\end{frame} + +\subsection*{Grafi: \SI{0,6}{\liter} začetnega volumna vode --- potisk} +\begin{frame} + \frametitle{\secname} + \framesubtitle{\subsecname} + \begin{tikzpicture} + \begin{axis}[xlabel=čas v milisekundah, ylabel = sila v njutnih, %hide x axis, + /pgf/number format/.cd, + width=\textwidth-1cm, height=8cm, + use comma, ymajorgrids=true, xmajorgrids=true, grid style=dashed, + 1000 sep={}, ytick pos=left] + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, black] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile missing '0.000000'; + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-1bar.csv" using 1:4 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, blue] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-4bar.csv" using 1:4 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, green] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-3bar.csv" using 1:4 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, red] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile missing '0.000000'; + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-2bar.csv" using 1:4 every 1; + }; + \end{axis} + \end{tikzpicture} +\end{frame} + +\subsection*{Grafi: \SI{0,6}{\liter} začetnega volumna vode --- surovi podatki o gladini vode} +\begin{frame} + \frametitle{\secname} + \framesubtitle{\subsecname} + \begin{tikzpicture} + \begin{axis}[xlabel=čas v milisekundah, ylabel = višina gladine vode v metrih, %hide x axis, + /pgf/number format/.cd, + width=\textwidth-1cm, height=8cm, + use comma, ymajorgrids=true, xmajorgrids=true, grid style=dashed, + 1000 sep={}, ytick pos=left] + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, black] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-1bar.csv" using 1:3 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, blue] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-4bar.csv" using 1:3 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, green] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-3bar.csv" using 1:3 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, red] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-2bar.csv" using 1:3 every 1; + }; + \end{axis} + \end{tikzpicture} +\end{frame} + +\subsection*{Grafi: \SI{0,6}{\liter} začetnega volumna vode --- volumen vode v raketi} +\begin{frame} + \frametitle{\secname} + \framesubtitle{\subsecname} + \begin{tikzpicture} + \begin{axis}[xlabel=čas v milisekundah, ylabel = volumen vode v litrih, %hide x axis, + /pgf/number format/.cd, + width=\textwidth-1cm, height=8cm, + use comma, ymajorgrids=true, xmajorgrids=true, grid style=dashed, + 1000 sep={}, ytick pos=left] + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, black] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-1bar.csv" using 1:5 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, blue] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + set datafile missing '0.000000'; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-4bar.csv" using 1:5 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, green] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + set datafile missing '0.000000'; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-3bar.csv" using 1:5 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, red] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-2bar.csv" using 1:5 every 1; + }; + \end{axis} + \end{tikzpicture} +\end{frame} +\newcommand\odmis{\textbf{če odmislimo vrednosti, ko ni potiska}} +\subsection*{Grafi: \SI{0,6}{\liter} začetnega volumna vode --- volumen vode v raketi, \odmis} +\begin{frame} + \frametitle{\secname} + \framesubtitle{\subsecname} + \begin{tikzpicture} + \begin{axis}[xlabel=čas v milisekundah, ylabel = volumen vode v litrih, %hide x axis, + /pgf/number format/.cd, + width=\textwidth-1cm, height=8cm, + use comma, ymajorgrids=true, xmajorgrids=true, grid style=dashed, + 1000 sep={}, ytick pos=left] + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, black] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-1bar-odmislimo.csv" using 1:5 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, blue] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile missing '0.000000'; + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-4bar-odmislimo.csv" using 1:5 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, green] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile missing '0.000000'; + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-3bar-odmislimo.csv" using 1:5 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, red] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-2bar-odmislimo.csv" using 1:5 every 1; + }; + \end{axis} + \end{tikzpicture} +\end{frame} + +\subsection*{Grafi: \SI{30}{\kilo\pascal} začetnega tlaka v plastenki --- potisk, \odmis} +\begin{frame} + \frametitle{\secname} + \framesubtitle{\subsecname} + \begin{tikzpicture} + \begin{axis}[xlabel=čas v milisekundah, ylabel = sila v njutnih (tri ter \color{green}šest in \color{blue}devet litrov\color{black}), %hide x axis, + /pgf/number format/.cd, + width=\textwidth-1cm, height=8cm, + use comma, ymajorgrids=true, xmajorgrids=true, grid style=dashed, + 1000 sep={}, ytick pos=left] + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, black] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.3L-3bar-odmislimo.csv" using 1:4 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, blue] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-3bar-odmislimo.csv" using 1:4 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, green] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.9L-3bar-odmislimo.csv" using 1:4 every 1; + }; + \end{axis} + \end{tikzpicture} \end{frame} -\subsection{Grafi} +\subsection*{Grafi: \SI{30}{\kilo\pascal} začetnega tlaka v plastenki --- volumen vode v raketi, \odmis} \begin{frame} \frametitle{\secname} \framesubtitle{\subsecname} + \begin{tikzpicture} + \begin{axis}[xlabel=čas v milisekundah, ylabel = volumen vode v litrih (tri ter \color{green}šest in \color{blue}devet litrov\color{black}), %hide x axis, + /pgf/number format/.cd, + width=\textwidth-1cm, height=8cm, + use comma, ymajorgrids=true, xmajorgrids=true, grid style=dashed, + 1000 sep={}, ytick pos=left] + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, black] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.3L-3bar-odmislimo.csv" using 1:5 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, blue] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.6L-3bar-odmislimo.csv" using 1:5 every 1; + }; + \addplot[only marks, + mark options={scale=1}, green] gnuplot [raw gnuplot]{ + set datafile separator ","; + plot "../podatki-obdelani/0.9L-3bar-odmislimo.csv" using 1:5 every 1; + }; + \end{axis} + \end{tikzpicture} \end{frame} \subsection{Rezultati in komentarji nanje ter ugotovitve} @@ -260,22 +515,55 @@ $$ \text{izlito} = P_0\cdot(\SI{1}{\liter}-V_0)-(\SI{1}{\liter}-V_0) $$ - \item 2. njutnov zakon: - \[ - a=\frac{R}{m} \rightarrow - \int_{F_m > \SI{0}{\newton}}^{F_m < \SI{0}{\newton}} \frac{R_\alpha}{m_\alpha} d\alpha = a_k - \] + %\item 2. njutnov zakon: + % \[ + % a=\frac{R}{m} \rightarrow + % \int_{F_m > \SI{0}{\newton}}^{F_m < \SI{0}{\newton}} \frac{R_\alpha}{m_\alpha} d\alpha = a_k + % \] \end{itemize} \vfill\null\columnbreak \vspace*{-4cm} \begin{figure}[H] \centering \includegraphics[width=0.5\textwidth]{kompresor.jpg} + \caption{Tudi ta tekst je skrit} + \end{figure} + \end{multicols} +\end{frame} + +\section{Teorija} +\subsection{Od česa je odvisen potisk} +\begin{frame} + \frametitle{\secname} + \framesubtitle{\subsecname} + \begin{itemize} + \item Potisk izračunamo kot $F_\alpha=\dot{m}\cdot v_{i}$ (zmnožek hitrosti izpuščene vode in masnega toka) + \item Oziroma $F_\alpha=\frac{\SI{1}{\kilo\gram}}{\SI{1}{\liter}}\cdot\pi(\SI{4}{\milli\meter})^2\cdot v_i^2$ (zmnožek gostote vode, površine izhodne luknje in hitrosti izpuščene vode) + \item Bernoullijeva enačba: $v_i=\sqrt{\frac{2P_\alpha}{\rho_{\text{voda}}}}$ + \item Torej $F_\alpha=2P\alpha A$, kjer je $A$ površina izhodne luknje + \end{itemize} +\end{frame} + +\section{Razlogi za napake in odstopanja} +\begin{frame} + \frametitle{\secname} + \begin{multicols}{2} + \begin{itemize} + \item Nepravilno doziran $P_0$ --- po odklopu kompresorja je ventilček še nekaj časa odprt + \item Nepravilno doziran $V_0$ + \item Nepravilno kalibrirana vaga - kalibriral sem jo s silo teže enega litra vode + \item Raketa ni bila izstreljena navpično + \item Podporni \say{L} nosilec se je ukrivil pod veliko težo + \item Tri meritve ne morejo biti časovno usklajene, saj merilnik ni izmeril vsakič ob isti milisekundi, temveč vsakič z zamikom --- merilnik sile ne pozna časa odprtja rakete + \end{itemize} + \begin{figure}[H] + \centering + \includegraphics[width=0.5\textwidth, align=270]{dozirka.jpg} + \caption{Nepravilna merilna oprema} \end{figure} \end{multicols} \end{frame} -%\section{Teorija} %\subsection{Formula \sim} %\begin{frame} % \frametitle{\secname} @@ -290,10 +578,11 @@ \section{Viri} \begin{frame}{\secname} - \nocite{*} - \printbibliography[title={Viri}] + %\nocite{*} + %\printbibliography[title={Viri}] + Viri so navedeni v opisu projekta na \url{http://razor.arnes.si/~asija3/files/sola/gimb/2/fiz/naloga/predstavitev/dokument.pdf}. \end{frame} -\subsection{Licence slik} +\subsection*{Licence slik} \begin{frame}{\secname}{\subsecname} \begin{itemize} % \setcounter{enumi}{-1} @@ -308,7 +597,9 @@ \item Vprašanja? -\item \small Ta dokument je informativne narave in se lahko še spreminja. Najnovejša različica, to je \hologo{LaTeX} izvorna koda in PDF dokumenti, je na voljo v mojem šolskem Git repozitoriju na naslovu \url{https://git.sijanec.eu/sijanec/sola-gimb-2/}. Povezava za prenos zadnje različice tega dokumenta v PDF obliki je \url{http://razor.arnes.si/~asija3/files/sola/gimb/2/fiz/naloga/predstavitev/dokument.pdf}. +\item \small %Ta dokument je informativne narave in se lahko še spreminja. +Najnovejša različica, to je \hologo{LaTeX} izvorna koda in PDF dokumenti, je na voljo v mojem šolskem Git repozitoriju na naslovu \url{https://git.sijanec.eu/sijanec/sola-gimb-2/}. +Povezava za prenos zadnje različice tega dokumenta v PDF obliki je \url{http://razor.arnes.si/~asija3/files/sola/gimb/2/fiz/naloga/predstavitev/dokument.pdf}. \end{itemize} \end{frame} \if\razhroscevanje1 |