Insulating heat experiment

Stap 1: Voorbereiden

Wat is het?

Gebruik je BBC micro:bit om te onderzoeken welk materiaal de beste thermische insulator is.

Dit project is ontwikkeld in partnerschap met White Rose Science voor wetenschapsleraren en stelt studenten in staat om alledaagse materialen te vergelijken op basis van hun eigenschappen. Leerlingen kunnen ook leren over data logging en het gebruik van eenvoudige lussen, sequenties en variabelen in computerprogramma's. 

Deze video legt uit hoe het project werkt en hoe het experiment moet worden uitgevoerd.

Zo werkt het

• Dit experiment vereist twee verschillende programma's op twee micro:bits: sensor en toon programma's.
• De sensor micro:bit werkt als data logger en logt zijn eigen temperatuur. Elke minuut stuurt het zijn temperatuurmetingen naar de micro:bit via de radio.
• Het display micro:bit toont de temperatuur van de sensor micro:bit.
• Je wikkelt de sensor micro:bit in een isolatiemateriaal dat je wilt testen en plaatsen in de koelkast.
• Als de sensor micro:bit koud genoeg is, verwijder je hem uit de koelkast en begin met data-loging handmatig,

Benodigdheden

• stukjes materiaal om te testen zoals vilt, noppenfolie of huishoudfolie
• twee micro:bits
• minstens 1 batterijpakket
• tape of paperclips om het inpakmateriaal op de micro:bit te houden
• toegang tot een koelkast
• een stopwatch of timer
• een computer/laptop/tablet en een USB-kabel om de gegevens te bekijken

Stap 2: Onderzoek

1. Download de hex-bestanden en zet de code op je micro:bits, zodra je punt 2 hieronder hebt gelezen. U hoeft de code voor dit project zelf niet te schrijven om het experiment te kunnen doen, maar als je geïnteresseerd bent in coderen, bekijk dan de stap 4: Codeer het gedeelte hieronder.
2. Als je dit experiment doet in een klas of coderingsclub, dan moeten elk paar micro:bits verschillende nummers van radiogroep hebben. Dit zorgt ervoor dat het display micro:bit de metingen van de juiste sensor micro:bit ontvangt. Open het project in Microsoft MakeCode en voer een uniek nummer in het keuzerondje in, download de code vervolgens naar twee micro:bits. Hou ze samen met een elastische band of in een kleine zak. Herhaal voor elk paar micro:bits.
3. Voeg een batterijpakket toe aan de micro:bit.
4. Wrap the sensor micro:bit in the material you want to test and put it on a plate in the fridge for an hour. To ensure a fair test when comparing different materials, always use the same number of layers.
5. Remove the sensor micro:bit from the fridge when it reaches the same starting temperature each time you conduct the experiment. Press button B on the display micro:bit to find out the temperature of the sensor micro:bit. You can probably do this with the fridge door shut if you are close enough to the fridge!
6. Take out the sensor micro:bit if it is cold enough. Remove it from the fridge by holding the plate, as your hands could warm it up.
7. Begin data logging by pressing button A on the sensor micro:bit.
8. Now, using a stopwatch or timer to ensure accuracy, take manual readings of the temperature of the sensor micro:bit every minute by pressing button B on the display micro:bit.
9. Finish the experiment after ten minutes by pressing button B on the sensor micro:bit to stop data logging.

Tips

• You may wish to run an experiment on a micro:bit that has not been wrapped in a material, to act as a control. You can then compare those results to results from micro:bits that have been wrapped in different materials.
• This experiment does not work well with silver foil, as it can block the micro:bit’s radio signals or even damage it.
• micro:bits warmen snel op wanneer je ze uit de koelkast haalt. Conduct the experiment in your school kitchen, or move them to your classroom in a cool bag or box.
• Als je het experiment voor een tweede keer wilt uitvoeren met hetzelfde paar micro:bits, verwijder de data van de sensor micro:bit door knoppen A en B samen in te drukken. Je moet ook op de reset-knop op de achterkant van de micro:bit drukken om de tijd in minuten terug te zetten op 0.

Stap 3: Analyseren

Om de gegevens te bekijken, moet je het batterijpakket loskoppelen en de sensor micro:bit weer aansluiten op een computer. De micro:bit verschijnt als een USB schijf genaamd MICROBIT. Kijk in het MICROBIT station en open het MIJN_DATA bestand om een tabel met je gegevens in een webbrowser te zien:

• The time stamps in the log represent the amount of time that has passed since data logging began.
• Klik op Visuele Voorvertoning om een grafiek van uw gegevens te zien:

• Je kunt ook klikken op de Kopieer en vervolgens je gegevens in een werkblad plakken.
• You might like to compare the data you have collected manually with the micro:bit’s log to decide which is more accurate.

Step 4: Codeer het

Bekijk deze video om te zien hoe je het project kunt coderen:

Als je geïnteresseerd bent in het wijzigen van de code voor dit project, klik dan op de knoppen hieronder:

Remote thermometer sensor

Remote thermometer display