Arduino jako pomocník ve fyzice
Jedním z klasických pokusů ve fyzice je ten, při kterém necháváme stejné kuličky putovat po trajektoriích různých tvarů a zkoumáme, po které trajektorii se kulička dostane z bodu A do bodu B nejrychleji.
Jaký myslíte, že je nejlepší tvar trajektorie? Intuitivně byste možná řekli, že to bude přímá spojnice mezi body A a B, ale není tomu tak. Lepší je, když se na začátku kulička vlivem gravitace více rozjede. Zase ale nesmí padat moc rychle, protože by se zadrhla ve chvíli, kdy bychom ji „nasměrovali“ k cíli.
Hledáme tedy nějaký optimální tvar. Takovému tvaru se říká brachistochrona.
Brachistochrona (z řeckého brachistos nejkratší, chronos čas), označovaná také jako křivka nejkratšího spádu, je křivka spojující dva body, po které se hmotný bod dostane z počátečního klidu v jednom bodě do druhého působením homogenního gravitačního pole za nejkratší dobu.
Wikipedia – Brachistochrona
Funkci brachistochrony bychom mohli vyjádřit i matematicky, ale zábavnější bude ji trochu prozkoumat experimentálně. YouTube kanál Technovation na serveru Instructables zveřejnil návod na sestavení experimentu, ve kterém je použité Arduino UNO k měření časů pohybu kuliček po trajektoriích různých tvarů.
Rampy pro pohyb kuliček jsou vyříznuté z plastu na laserové řezačce. Na dolním konci dráhy jsou umístěné mikrospínače, které kuličky po příjezdu sepnou a na displeji je zobrazen čas jednotlivých kuliček.
Inspirováno https://blog.arduino.cc/2019/09/11/exploring-a-classic-physics-problem-with-arduino/
- Sledovač slunce s Arduinem - 23.3.2022
- Programovatelný kytarový pedál s Arduinem - 26.2.2020
- Arduino infračervený teploměr vytištěný na 3D tiskárně - 11.2.2020