Kreatívne využitie senzorov

UŽITOČNÉ A ZÁBAVNÉ ONLINE POKUSY

Ukážka pokusov, ktoré môžu byť vykonávané so senzormi aj mimo priestorov školského laboratória. Výber niekoľkých bežných každodenných aktivít.

POUŽITIE SENZORU AKO MERAČA SRDCOVÉHO TEPU

Ukážka použitia snímača srdcového tepu v troch rôznych prípadoch.

1) SPÁNOK

Srdcový tep sa pri odpočívaní neustále mení. Štandardné hodnoty sú u mužov medzi 46 a 93 tepmi za minútu a u žien 51 a 96.

Počas nočného spánku je zníženie tepu u mladých dospelých osôb o 24 tepov a u osôb starších ako 80 rokov o 14 tepov.

2) PITIE KÁVY

Kofeín stimuluje centrálny nervový systém a používa sa ako v obore medicíny, tak pri každodenných aktivitách proti ospalosti. Je dôležité vedieť, že kofeín by mal byť užívaný len príležitostne a dávky kofeínu nemôžu nahradiť spánok. Jeho spotreba má za následok zvýšenú hladinu adrenalínu a noradrenalínu.

Adrenalín stimuluje sympatikus a to vedie k nárastu rýchlosti srdcového tepu.

3) FYZICKÁ ZÁŤAŽ

Využitie je obzvlášť užitočné počas hodín telesnej výchovy, pretože je možné merať srdcový rytmus pri fyzickej záťaži. Dôležitosť maximálneho srdcového tepu bola povznesená používaním monitorov srdcového tepu.

Veľmi často, pri trénovaní s monitorom srdcového tepu, sú hodnoty vyjadrené ako percento maximálneho srdcového tepu.

Viacmenej výkon je čiastočne nezávislý na maximálnom srdcovom tepe. Zvážme napríklad dvoch jednotlivcov s rovnakým množstvom vypustenej krvi s každým tepom (povedzme 140 ml) a s rovnakým množstvom hemoglobínu v krvi. Prvý jednotlivec má frekvenciu 65 bpm v kľude a maximálny tep má 180 bpm, ztatiaľ čo druhý má v kľude frekvenciu 45 bpm a maximálny tep 180 bpm (rovnaký). Druhý jednotlivec má vyšší (135 proti 115) rozdiel kľudového a maximálneho srdcového tepu.

To znamená, že keď zo štádia kľudu vyvinie maximálny výkon, do tepien sa môže načerpať viac krvi (140 ml × 20 bpm, skoro 3 litre). To je výhoda pri okysličovaní svalov.

Pre výpočet maximálneho srdcového tepu sa viac než 35 rokov používa Karvonenova metóda: 220 – vek.

POUŽITIE SENZORU VZDIALENOSTI (A POHYBU)

Ukážka použitia senzoru vzdialenosti (a pohybu) v dvoch rôznych prípadoch.

 1) POUŽITIE SENZORU VZDIALENOSTI PRI FYZICKÝCH AKTIVITÁCH

Senzor vzdialenosti (5001.9041) v samosprávnom zaobstáravacom móde (tzn. pri využívaní pamäte interfacu, kód 5001.9001) sa môže využívať na študovanie rôznych fází pohybu atléta pri behaní (šprint – zrýchlenie – priemerná rýchlosť – spomalenie – zastavenie).

Senzor vzdialenosti + interface je nasmerovaný čelom k atlétovi pre zaznamenávanie údajov počas závodu.

Zhotovené údaje sú následne stiahnuté do počítača pre analytickú štúdiu rovníc pohybu. Potom možno vykonať porovnanie medzi atlétmi..

 2) TEÓRIA ODCHÝLIEK

GAUSSOVA KRIVKA SO SENZOROM VZDIALENOSTI

Teória odchýliek je podstatnou vecou pred zahájením vykonávania laboratórnych meraní. Pre získanie pokusnej Gaussovej krivky navrhujeme použiť snímač nasmerovaný priamo oproti pevnej a nehybnej prekážke (napríklad strop v učebni).

Počas snímania údajov mierne pohybujte so snímačom. Týmto spôsobom získame malý rozdiel medzi údajmi.

Spracovaním týchto údajov sa vytvorí klasická zvonová krivka, ktorej šírka je označením presnosti meraní (odchýlka od strednej hodnoty označená najvyšším bodom).