Emilia PAUSAN, Maria - Monica ILIESCU 2007/PDFs/21 Emilia PAUSAN.pdf · Fig. 10. Caracteristica...

5
CONFERINA NAIONAL DE INSTRUMENTAIE VIRTUAL, EDIIA A IV-A, BUCURETI, 28 MAI 2007 91 Instrumentatie virtual pentru lec ii de matematic i tiin e ale naturii Emilia PAUSAN, Maria - Monica ILIESCU Abstract— Interesul manifestat în anii trecui de membrii Fun Science Club pentru utilizarea instrumentatiei virtuale, a condus la organizarea unui curs al carui prim modul s-a finalizat printr-un examen cu prob practic i susinere de proiect. Vom prezenta în cadrul acestei lucrri aspecte legate de structura acestui prim modul al cursului, dificulti si reuite, exemplificând cu secvene din proiectele celor care au promovat acest examen. Index Terms—LabVIEW, Fun Science Club, instrumentatie virtuala, Hands on Science. 1 INTRODUCERE ! " # $ %&&’() *â + !,-. ), + , " + / " 0 + *- " $ a + 1" 2 3 4 *+5-16--7",,, ) 89:%&&;() 2 < ++ < + !,-. ) ! 1 = ) -1 > ? ) * !,-. 1 " + !,-.) <@ !,-. ) ) 2!@ < $=?::A A A )):BBB : ( - Puan) 2 PRIMUL MODUL AL CURSULUI, “LABVIEW PRIN EXEMPLE* , 1 + +) * ? C) D %) + D E) + +D ’) : ) * 1 F " ) * =< )G+)C + + + ) Fig. 1. Aplicaia “Micri rectilinii” - secvena 1 (proiect al elevului Neagoe George, profesor coordonator Emilia Puan). ———————————————— ti!"#$%&’( ) $ ti$!%&’( 2

Transcript of Emilia PAUSAN, Maria - Monica ILIESCU 2007/PDFs/21 Emilia PAUSAN.pdf · Fig. 10. Caracteristica...

CONFERIN�A NA�IONAL� DE INSTRUMENTA�IE VIRTUAL�, EDI�IA A IV-A, BUCURE�TI, 28 MAI 2007 91

Instrumentatie virtual� pentru lec�ii de matematic� �i �tiin�e ale naturii

Emilia PAUSAN, Maria - Monica ILIESCU

Abstract— Interesul manifestat în anii trecu�i de membrii Fun Science Club pentru utilizarea instrumentatiei virtuale, a condus la organizarea unui curs al carui prim modul s-a finalizat printr-un examen cu prob� practic� �i sus�inere de proiect. Vom prezenta în cadrul acestei lucr�ri aspecte legate de structura acestui prim modul al cursului, dificult��i si reu�ite, exemplificând cu secven�e din proiectele celor care au promovat acest examen.

Index Terms—LabVIEW, Fun Science Club, instrumentatie virtuala, Hands on Science.

� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

1 INTRODUCERE

�� � ������� �� ���� �� ���� ���� ����� ���� �������� ������������������������ ������� ���� ������ ���������� ��� ��� ��� ����� ������� ��� ��� � �� �� ������

������� ��� ���������� ������������� ��� ��������� �� ������������ � ������ !����� ���� �"�� #� ������ $�������� %&&'()�*������������������� ������������������������������������������������ ���������������������������� �������� �������� ���������� ����� ���������� ��������� ������+����������!,-. ��������������� ������������)�,������ �� �� � ��������� � ��� ��� ����� ��+�������� ���� ���������� ,���������� �������� ����� �� ���� ��������� �� ��� ������ ���� �����"�� � � ������ ��+�������� ������ �������� /���� �� � �� �"� 0������� ���� �+����*���� ����� -�� ����� ��� �������� �� �������� �������������� �� �� ����� �� ��������"� $ ������ a����+�������� ��� ����� ��� �1 �����"�� ������ ���2�������� 3�������� ����� ��� ����� 4������ �� ����*��+������5��� ����� ���-1 ������ 6��--7"����������,,,�� ��� ��)�89:%&&;()��

2 ��� ���� ��� �� ���� ��<�� ����+��� +����� ��� ���������� ���� �������� ��<�� ������ ����� �������������������� ��� ���+������� ���!,-. � ������ ������ ������������)� !�� � �� �� ����� ��� �� ���� ����� �� ��������������� �������� ��� ��� �������� ���� ��� ������ ��������� �������������������������������������� ���������1�������� ������ �� � =������� ��� �����)� -1���� ��>������ ���� ����� �� ������ ��� ������?� ����� ��������� ��� ����� ��� ���� �������� ������� ��������� �� �� ������ ������� ��� ����������������������� ��������)���

*������ ������ ��� ��������� ������ ���!,-. � �����1�����"�� � �� ���� �� ���� ���� ��������� �� �������������������������+����������!,-. )���� ��������� ���� ������������������������� ��������<������������@���������������!,-. �� ����� ��)� ��)� ��� � �2!@�� ��� �� � ��� �� ����������� ��� ��� ���<��� ��� � �� �� �����$=�?::AAA)���)��:� �� �B��B ���B������:(�� �����-������P�u�an)�

2 PRIMUL MODUL AL CURSULUI, “LABVIEW PRIN EXEMPLE” *������ ������ ��� �������� ,��������� ��������

������� ���� ��������� ����� ������ ���� ������ �� ���� ����� ��� � �1��� ����� ���������� ��� ���+������� ������ ������ ��������� �������� ���������� �������� ����� �� ���� ��������� ��������� ����������� ��+����������������������)��

*���� ���� ���� ����� ����� � ���� �� ���� ��� �� ��� �������������������?�

C) ������������������D�%) � ���������+����������� �����D�E) ���������� ���������� ��� ���+������� � ������

��������������+��������D��') ����������� ������ ��� �� ��:������ ��� ���������� �� ���

�������������������������������� �����)�*���� �1������� ���� ������� � �� ����� ��� ���� �����

F �� ���� �� �����"���������������������� ������ �������)�*���� � ����� ���� �� � ���� ��� ��������� ������ �������� ������������� ��������� ���� =���������<�� ������������� �������������� ������������������������� �������� �� ���������������)�G���+)�C��������������������� ��������� �������� �� ����� �������� ����� �� �� ����� �����������+���� ����� ��+��� ��� � �� ���� ��� �� ��+��� ������� ���� � �� ������ �����)�

�Fig. 1. Aplica�ia “Mi�c�ri rectilinii” - secven�a 1 (proiect al elevului

Neagoe George, profesor coordonator Emilia P�u�an).

————————————————�• ����������� ����������������������������� ������ � ������ti �������!"��#�$%&�'��(����

• � �����)�� �$���������� ����������������������������� ������ � ������ti ���$���!���%&�'��(����

2�

92 CONFERIN�A NA�IONAL� DE INSTRUMENTA�IE VIRTUAL�, EDI�IA A IV-A, BUCURE�TI, 28 MAI 2007

G����� ���� ���������������������� ��������� �������� �� ���� ��� ��� ������ � ��������� ����� �� ��������������� +���� �� ���� ��+����� ���� � �� ���� �� �����������<�� ���� �� ����� � ����+���� �� ��� ������ ������� ������������� �� ����)�@�������� �������������������������� ��������� ��1� $��+)� %(�� ���������� +���� �� ������� ��� �� ������ 1C� $(� ��� �C� $(� ����� ���� ����� �������������������$ ������������()�

�Fig. 2. Aplica�ia “Mi�c�ri rectilinii” - secven�a 2 (proiect al elevului

Neagoe George, profesor coordonator Emilia P�u�an).

3���� ��+��>������ ������������� ������ ������+����������+<��� ���� ���� ����� ����� �� ��� ����� �������� ������� �������������������������?��

� ������������ ��� ������������ ���������� ������������������ �����������+������ �������������������D�

� ���� ���������������������� �������$��+)�E(D�� ����������� ���� �������� ��� ������� ����� ����

������� =���� ��?� �$�����* � "�+��� � �,��� -�������.�� ��,���-��/$*+0��(�

�Fig. 3. Secven�� din aplica�ia “Transformarea izocor�” – proiect al

elevei Ni�� Diana, profesor coordonator Emilia P�u�an.

F ����� �� �� ���� ���������� ���� ���� ����� ���+�������������+�������)� H��� �������� ��������� ��� ������

����������� ���� �� ������������� ��������� ��� ������� ��?�

�C)�������������� �����������������������D��%)�� ���������+����������� �����D��E)� ������������� ��+����������������������+�������

$���!,-. ()��

�Fig. 4. Aplica�ia “Patrulatere inscriptibile” (proiect al elevului

Oancea Dumitru, profesor coordonator Emilia P�u�an)

�Fig. 5. Aplica�ia “Patrulatere inscriptibile” (proiect al elevului Vasilescu

Marius, profesor coordonator Emilia P�u�an)

�Fig. 6. Aplica�ia “Calcularea elementelor unui triunghi isoscel” (proiect

al elevului Ro�oiu Alexandru, profesor coordonator Emilia P�u�an)

E. P�U�AN, M. ILIESCU – INSTRUMENTA�IE VIRTUAL� PENTRU LEC�II DE MATEMATIC� �I �TIIN�E ALE NATURII 93

�2�������������� �����������������������������������

����� ����������� �i ����� ������ ������� ���<���1����������������������?��

� ����+����� �������� ��� ������ $�� ��+)I� ���������������� ��������<������ ����� ��������� ��� ����� �������� ������������������ <������� ���� ��� ����� ���� ����+��� ����� �� ��� ���������� ��� �������� �� ������ ������� ��<���1������������ ��������������������z����� �� ���������� ���� ��(D�

�Fig. 7. Secven�� din aplica�ia “Caracteristica becului �i a rezistorului” –

(proiect al elevului Voicu Alexandru, profesor Emilia P�u�an)

� ���������� �������� �� ������� ���� ��� ���

���������������������� ����������������- ��+)�9D��

Fig. 8. Secven�� de teorie a aplica�iei “Compunerea oscila�iilor” (proiect al elevei L�scu� Oana, profesor coordonator Emilia P�u�an)

� ������������ ��� � �� ���� ��� �������� �� �������

���<���1������������$��+)�I����+)�J(D�� ��� �������1��������� �������<�� ����������

6���+)�J()�

Fig. 9. Secven�� din aplica�ia “Difractia luminii.Re�eaua de difrac�ie – prelucrare date dintr-un experiment real computerizat” (autori: elev

Dr�ghici Cristian, profesor Emilia P�u�an)

*����������� ���������� ���� ������������ ������� ��������� ������������������������������������������+������� =�zi�ia� �����������$�� ������� ������������������,,����� ����� ���(�� ����>����<�� �� ����������� ���� �1������������������� ������ ����������� ������ =�������3,�@�#�;&&9)�*����� �����1����������������������?�

� ������� ���� ������������������� ��������>��������������������$��+)�C&��CC(�D�

�Fig. 10. Caracteristica becului - semnal achizitionat computerizat

(proiect al elevului Voicu Alexandru, prof. coordonator Emilia P�u�an)

�Fig. 11. Redresare c.a. (proiect al elevului Alexandru Musta��, profesori coordonatori Emilia P�u�an, Maria-Monica Iliescu)

94 CONFERIN�A NA�IONAL� DE INSTRUMENTA�IE VIRTUAL�, EDI�IA A IV-A, BUCURE�TI, 28 MAI 2007

�Fig. 12. Circuit RC (proiect al elevei L�scu� Oana, profesor

coordonator Emilia P�u�an)

� ����� �1�������� ����������� ��� ������������� ��� ������� �� ���� �� ��� ����� ������������� ����� ����� ������ ���������� ��� �� � ��������� ���������������������������� �����<�����+)�J� ���� �������� ������������ ���������� ��������+������������ ����������� ������������������ ����$��� �������������F ���� �����������+=������(����������+)�CE��������������������������������� ������ �������� ����� ��� ����� ��������� ������������ ����� ������ �������� ��� �� ������� ������� ����� $��������� ������� �����������1$(���$(������$(()�

Fig. 13. Semnale ob�inute la o ciocnire par�ial elastic� (experiment propus membrilor Fun Science Club de profesor Emilia P�u�an)

*������ �� ����� ��������������� ���� ��������� �����1����� � ������� ��������� ����>��� ����� ����� �����=� �� ����������������������+����������!,-. )�������������������������������������������������������������� ���� ��������������� ���������� ��� ��+��� �� ����� ����� �� ��� ��� ��������)�H��+����������� �����������������������������������1����������>����������������!,<���������������������� ����)���

G���+����C'����������������������� ��������� ������� ��� �� 6� ����� � ��������� ����")� *���� ������������ ������ �� ���� �������� �� ���!,� �� �� ��+���� ������ $��+)�C8(�� � ���!,��� ���� ���� �������� ��������� ���+�������������� �������������������<�������� ����+��)���

�Fig. 14. Aplica�ia “Sistem de lentile centrate”

(autor al softului profesor Emilia P�u�an)

*���� ��� ���� ����� �������� ���������� ���� � ��������������� ���!,<���������� în figura 15�� ����� �������������� ���� ����� �� ���� ��� ���� � ����� ���� ����� �����)��������� ���� �� ����� ������ ���� ��� ��������� ������������������������������ �������� �� �� � ��� ����������� �� ��� ����� ��������������������� ������ )

�Fig. 15. SubVI utilizat în aplica�ia “Sistem de lentile centrate”

(autor al softului profesor Emilia P�u�an)

H��+����� ���� ������ ����� � ��� ������ ����"� ��� ���������+���������������������������������������������!,<���������+���������)��

�Fig. 15. Diagrama aplica�iei “Sistem de lentile centrate”

E. P�U�AN, M. ILIESCU – INSTRUMENTA�IE VIRTUAL� PENTRU LEC�II DE MATEMATIC� �I �TIIN�E ALE NATURII 95

3 EVALUARE CURS

�*������ ������ ��� �������� ,���������� ��������

������� ������������� ��������������������"��<��î =���� �� �� �1���� �������� ��� %&� ��� �����)� 2 ��� �1���� �� ����������������?�

� �� ������ ��� � �� $��� ���� ����� �� ���� �� ����� ������������ �(D�

� ����������������� )�������������1������������ ������������������� �����

���� $-������ *������ F ����� 6� F �� �� ,���� ��� ���������� ������� ������� ������������ � ������!����� ���� �"��#� �����(���� H<��� ��)� ��)� ��� � ����� $��������� ��� �� ������ ����1������()��

0��������� ������� ��� ������� ���� ������ ��� � ����1���� ��� ������� �������� � ������ ����� �������������������������+����������!,-. )������������� �� �������������������������� � �� ��������������������� ������ ��� ����� �� ����� ��� ����������� �� �� ��� �� � ������1����� ������<�� ��������� �� ��� ��� ����� �� ��+������� ����������� ��������� ������������)������

4 CONCLUZII G =���� �� �� ��� � ����� � ������� ����� ��>��

���+����� ����� �� ������� ���� ������� � ���� ��� ����+������ ���>������������������ ����� �����������������+������� ���!,-. � �� �� ������ ��� ������ �� ��� ��������� ���� �����)� 2 ���� ������ ���� ����� �������� � �� ����� ����� ����� �������� �� ���� � ����� �� ���+������ ������� ���� ����� ����� �� �1�������� ������� ��� =���������������)��

ACKNOWLEDGMENT 2������ ������������������?�

� H<����� ��)� ��)� ��� � ������ ���� �<�� ���>��� �������������� ��������� �<�� ���� �������� ����1������ �� ���� �<�� � =���� ������� ������ ���� ����� ���D�

� H<�������)�H���������� �����������3������������������ /���� �� � �� �� ��� ��� *���� ����� -�� ����� ��� �������� �� �������� ������������������ ������� ��������"�� �����<������������� ������ =�������3,�@�#�;&&9������z���� �� ������ ��������������1�������������� ��� =���������������D�

� H<����� H��� ��� *����� �������� ���� ���������� ������ ������� � ������ ��� ������� �� ���� ����������������� ��������������������� ���������������D�

� ������� ����������� �����������;������������ ����� ������ ���� ���� ��� ������ ����� �� �������������������������+����������!,-. D�

� ���������� ���������� ������ ���� �<��� �����������������+����������������� ������� )���

BIBLIOGRAFIE KCL �)�������M)������� �$1�������+�2���'$���3����#�#�����-������������"��

-������2����#� �������%&&&�K%L =�?::AAA) ��)���)��:� ����� :���!,-. :�������)=��KEL F ������ F ������ #�+��� ��+������ 0������ �� N���

,����������������������!��A"�$��������#� �������%&&C(D�K'L =�?::AAA)���)��:� �� �B��B ���B������:��K8L =�?:: ����C)���)��<�>)��:=� �:���1)=���

Fig. 16. Secven�e din timpul examenului cu care s-a încheiat primul modul al cursului (imagini postate pe site-ul Fun Science Club - =�?::���)��:� �� �B��B ���B������:, într-o sec�iune dedicat� examenului)