MATE2 (Kokeellisia työmenetelmiä) 2016OPS

Ryhmät

2021-05-03T06:58:13+03:00

Kemian ryhmä aloittaa 3.5. fysiikan luokassa 312, fysiikan ryhmä luokassa 114

Fysiikka	Kemia
A Aaro ja Joel	F Sofia ja Olesia
B Aleksi ja Maksim	G Eevi ja Anastasia
C Ruut ja Sonja
D Frial ja Heidi	H Merili, Elina
E Jermu ja Niklas, Aada	I Kasper, Miika, Konsta

pe 30.4.

2021-04-27T15:44:06+03:00

Työhön liittyvä moniste, jossa teoria ja lisätehtävä: KUPARISULFAATIN KIDEVEDET.pdf

Kemia: kylläinen liuos ja kananmunageodi

2021-04-25T17:55:52+03:00

Valmistetaan kylläinen suolaliuos ja tutkitaan sen kiteytymistä.

Pohjatietoa:

Kylläinen suolaliuos on siis sellainen, mihin suolaa on liuotettu niin paljon, ettei suurempi määrä pysty liukenemaan. Liukoisuus vaihtelee eri suoloilla, se voi olla vaikka välillä 0,001mg-30000mg/100g vettä. Osa liukenemistapahtumista on endotermisiä (=suolaa liukenee enemmän lämpimään veteen), osa eksotermisia (=suolan liukeneminen vapauttaa lämpöenergiaa, ja sitä liukenisi enemmän kylmään veteen).

Kun liuos tulee ylikylläiseksi (esimerkiksi jos kylläisestä liuoksesta haihtuu vettä), niin suolaa alkaa kiteytyä. Olemme jo kokeilleet KE1 -kurssilla veden haihduttamista suolaliuoksesta. Silloin suolan kiteet jäivät haihdutusmaljan pohjalle melko rapautuneessa muodossa: valkoisina ja murenevina. Jos halutaan kauniita kidemuodostelmia, kiteytyksen on tapahduttava hitaasti. Ensimmäiset kiteet syntyvät helpoiten liuoksen/astian rajapintoihin: pieniin epäpuhtauksiin tai muihin "herätteisiin". Kokeilemme kahta kiteytystapaa: suolageodin valmistamista sekä yksittäisen suolakiteen kasvattamista. Koska joka kodista löytyy ruokasuolaa, käytämme sitä. Voit halutessasi etsiä jonkin toisenkin suolan, esim ruokasooda tai (pesuaineena myytävä) kidesooda ovat kohtalaisen yleisiä kodin suoloja (ja jonkun kotoa voi löytyä eksoottisempiakin suoloja)

Eri suoloilla on erimuotoisia kiteitä, ja ruokasuolalle (NaCl) tyypillinen kidemuoto on kuutiollinen. Samalla kun te valmistatte kotona ruokasuolakiteitä, minä laitan kemian luokassa kasvamaan kuparisulfaattikiteitä, joista pitäisi tulla vinoneliön muotoisia.

Tarvikkeet:

vettä (ehkä kannattaa lämmittää),
ruokasuolaa (merisuola tai hienojakoisempi),
tyhjä puhdas kananmunankuori + kennopaikka + väriainetta (jos haluat geodia varten)
tyhjä kapeahko purkki + purkin suun yli menevä tikku+lankaa + yksi suuri merisuolakide kiteen kasvattamista varten

1. Valmista kylläinen ruokasuolaliuos.

Tavoitteena on selvittää suolan liukoisuus /100g vettä (eli montako grammaa suolaa liukenee 1dl:aan vettä). Sekoita suolaa veteen niin paljon kuin siihen liukenee (eli kunnes sitä jää liukenematta astian pohjalle).Mieti, miten voit saada suolan punnittua, ja mahdollisimman tarkan tuloksen. Jos kotona ei ole pikkuvaakaa/keittiövaakaa, niin löytyisikö esimerkiksi puhelimelle punnitusapp? en tiedä. Jos tämä ei onnistu, niin sitten ei. Voit kuitenkin varautua siihen, että suolaa liukenee noin 30% veden painosta.
tämän videon alussa näkyy liuoksen valmistus.

2. Kananmunageodi

Yllä olevalla videolla on yksi ohje kananmunageodin valmistamiseksi (siinä munan sisäpintaan laitetaan liimaa ja herätekiteitä). Tässä blogissa on toinen ohje, jossa liimaa ei käytetä, sillä munan kuoren ilmataskut voivat vaikuttaa kidemuodostukseen. Voit toki vaikka kokeilla molempia ja verrata lopputuloksia. Voit halutessasi myös värjätä liemen esimerkiksi elintarvikevärillä tai vesiväreillä.

3. Jättisuolakide

Viritä purkki niin, että sen yläreunassa kulkee poikittain jokin tikku (tulitikku, lusikanvarsi, grillivartaan pätkä, voit kiinnittää vaikka sinitarralla). Tikusta pitäisi roikkua naru kylläiseen suolaliuokseen. Jos haluat aloittaa ihan nollasta, laita purkkiin roikkumaan pelkkä naru. Jos haluat nopeuttaa prosessia, etsi merisuolapurkista mahdollisimman suuri yksittäinen kide ja solmi se naruun (ehkä lanka on osuvampi kuin naru). Purkki pitäisi asettaa niin, että vettä lähtee haihtumaan, jolloin suola kiteytyy naruun/narussa jo roikkuvaan kiteeseen. Prosessi on hidas, ja purkkiin voi halutessaan lisätä lisää kylläistä suolaliuosta, jos liuoksen pinta laskee liikaa.

On ilmeisesti myös mahdollista kasvattaa "tippukiviä" virittämällä lanka niin, että se kulkee kahden kylläisellä suolaliuoksella täytetyn astian välillä. Langanpäät tarvitsevat jonkinlaiset ankkurit purkkeihin. Voit toki kokeilla, jos haluat.

Raportointi:

Ilmoita arviosi sille, mikä suolan liukoisuus oli yksikössä grammaa/100g vettä.
Laske liuenneen suolan ainemäärä.
Kuvaile, miten aloitit kidekasvatukset, ja kuvaa alkuviritykset. Raportti jää toistaiseksi kesken.
Kun saat kiteitä alkaa muodostua, ota kuvia. näin pystyt muodostamaan lyhyen raportin tuloksista.
Ehdimme tehdä muitakin juttuja ennen kuin nämä ovat valmiita, mutta annetaan kiteiden muodostua taustalla.

Fy 4. (20.4.2021). Heilurityö

2021-04-26T14:49:24+03:00

Ota n. 1m lankaa, sido sen päähän pieni punnus ja laita lanka roikkumaan.
Heilauta pienessä kulmassa. Mittaa viiden heilahduksen aika. Laske tästä yhteen heilahdukseen kuluva aika.
Täytetään mittauspöytäkirjaa. Laskuja ei tarvitse lisätä siihen, vain tulokset

Täytä taulukko.
Ratkaise suureyhtälöstä g.
Piirrä taulukon arvoista kuvaaja.
Ratkaise g.

Tarkempi ohje: Matemaattinen heiluri lyhennetty.docx
Mittauspöytäkirja: Heiluri Mittauspöytäkirja.docx

Malliratkaisu: Heiluri ratkaisuesimerkki.docx

Aloitus

2021-04-13T16:06:30+03:00

Aloitus.pptx

13.4. Logger Pro -työ 1.

2021-04-12T21:26:11+03:00

LoggerPro -harjoitus. Vaatii siis tämän ohjelman, ilmoita jos se sinulta puuttuu. Jokainen tekee oman, mutta pari voi neuvoa.

1) Syötä seuraavat tiedot taulukkoon. Onnistunee kopioimalla lukuarvot. Tee sarakkeiden otsikot samoin kuin ne on tässä, niin tiedot siirtyvät suoraan kuvaajien akseleille.

Aika, t (s)	Matka 1, x₁(m)	Matka 2, x₂(m)
0	0	0
2	3	5
4	6	9
6	8	14
7	10	16
10	12	19
12	15	23
15	17	30

Pystyt tutkimaan erikseen kuvaajia klikkaamalla y-akselilla olevaa otsikkoa ja valitsemalla sen minkä arvot näkyvät. Valitse niin, että molemmat kuvaajat näkyvät.

2) Tee molempiin kuvaajiin graafinen tasoitus. Minkä tiedon kuvaajien kulmakerroin antaa, kuinka paljon se on?

3) Pisteet eivät ole täysin samalla suoralla. Tämä kuvaa nopeuden vaihtelua etenemisliikkeessä. Poista lineaarinen sovitus painamalla tietolaatikon yläkulmassa olevaa rastia. Valitse tämän jälkeen yläriviltä "Asetukset" ja sieltä "Kuvaajan asetukset". Täältä voit valita "Yhdistä pisteet" jolloin saat murtoviivan (täältä voit valita myös "Pistesymbolit" jos ne joskus kuvasta puuttuva)
a) Tutki käyrän arvoja tarkemmin, eli valitse "Analysoi" ja sieltä sekä "tutki" että "interpoloi". Jälkimmäinenhän tarkoitti että voit lukea kuvaajan arvoja myös mittauspisteiden ulkopuolelta. Määritä molempien matkat kohdassa t=8,0 s.
b) Valitse "tangentti" joko "Analysoi" valikosta tai yläpalkissa olevasta kuvasymbolista. Tangentti on suora joka sivuaa käyrää ja samalla osoittaa kuvaajan sen hetkisen kulkusuunnan, eli saman kuin kohdan 2 kulmakerroin. Määritä hetkelliset nopeudet kohdassa t=8,0 s

4) Lyhyesti, osasitko tehtävät hyvin vai tuottiko jokin osa vaikeuksia.

Tee omista ratkaisuista siisti kooste Wordille kuvakaappauksineen ja teksteineen. Palauta viereiseen kansioon. Nimeä palutuksen otsikko työn nimellä LoggerPro-työ 1

Logger Pro -työ 2.

2021-04-15T22:56:12+03:00

LoggerPro -harjoitus. Analysointi videon avulla.

Alla on video vaunun liikkeestä ilmatyynyradalla. Kuva on vähän suttuinen, mutta ajaa asiansa. Tallenna ensin video omalle koneellesi (avaa tiedosto ja klikkaa wmv tiedostoa hiiren oikealla)

Harjoitellaan tämän videon avulla liikkeen analysointia.

* liikkuva esine
* jokin mitta liikkeen rinnalle, lähes samalla etäisyydellä kamerasta (saatte mitan analysointiin)
* Videokuvaan kalibroidaan mitta ja määritetään origo
* lisätään kuvaan pisteitä aina samaan kohtaan vaunussa (mielellään jokin rajapinta, ei keskelle)
* määritä vaunun nopeus ja kiihtyvyys (vaunu kiihtyvässä liikkeessä).

Tee tehtävän ratkaisusta sopiva kuvakokoelma ja kerro lyhyin lausein ratkaisusta. Vastaa myös, onnistuiko työ hyvin vai tuottiko jokin osa-alue ongelmia.

Tässä myös ohjeita LoggerPro analyysin tekoon
Ohjeet

Tämän jälkeen maanantain työ on LoggerPro 3 -työ josta tehdään tarkempi pöytäkirja!

Logger Pro -työ 3.

2021-04-18T19:47:47+03:00

Nyt tarvitset hiukan perheen/kaverin apua ja riittävästi tilaa, tee mieluiten ulkona. (voi siis parina jos se on mahdollista)

Videokuvaa suoraan ylös heitetyn pallon liike. Heitä pallo riittävän korkealle (3-4m), mutta niin, että koko pallon lentorata mahtuu videokuvaan. Kuva pitää olla koko heittoliikkeen ajan paikallaan. Mittaa heiton läheltä jonkin seinän ym. mitta josta voit siirtää kuvan mitan tietokoneelle.

Tehtävä: Määritä pallon kiihtyvyys, (Mitä voimia palloon kohdistuu ja mikä arvo sen pitäisi olla?)

Vihjeet työhön:
- Huomioi, että sinulla on heittopaikalla jokin mittakeppi, josta pystyt kalibroimaan etäisyydet.
- Valitse liikkuvasta esineestä jokin helppo kohta, esim kappaleen etureuna. Merkintä pitää tehdä aina samaan pisteeseen
- Videon alapuolella on myös kelausnappi, jollain voit klikata pari kuvaa eteen päin. Näin ei tarvitse ihan jokaista kuvaa merkitä

Mittauksesta tehdään raportti. Voit tehdä raportin parin kanssa, jos olet kuvannut videonkin yhdessä.

1. Kansi: Otiskko, tekijöiden nimet, päivämäärä
2. Johdanto: Lyhyesti mitä ollaan tutkittu
3. Teoria: Mihin tietoihin tehty työ nojautuu. Esittele tarvittaessa käytetyt lait ja suureet
4. Työn osuus, miten toteutettu
5. Mittaustulokset ja niiden käsittely
6. Pohdinnat, vertailut kirjallisuusarvoihin ym.
7. Lähteet
8. Liitteet

Kuvaa video, jos mahdollista, jo viikonloppuna, jolloin maanantaina pääset/pääsette tekemään raporttia.
Raporttiohjeet löydät Fy2 kirjasta s.49. Pyri selkeään ja seikkaperäiseen selvitykseen. Raporttia tehdään ainakin ma oppintunti ja palautus viim. ti 20.4. klo 22:00

TIISTAIN OPPITUNNILLE: Pieni paino, ohutta lankaa, mitta, sekuntikello.

Kokeellisia työmenetelmiä, opetussuunnitelma:

2021-04-12T20:56:06+03:00

Kurssi sisältää sekä fysiikan että kemian töitä. Ennen kurssille tulemista opiskelijan on suoritettava pakolliset kurssit FY1 ja KE1.

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

hankkii fysikaalista tietoa ja tutustuu kemiallisiin reaktioihin kokeellisesti
esittää ja mallintaa tutkimustuloksia matemaattisin ja graafisin menetelmin
oppii tulkitsemaan ja arvioimaan tuloksia sekä raportoimaan niistä.

Keskeiset sisällöt

fysiikan ja kemian työt
tutkimuksen suunnittelu, toteuttaminen ja raportointi
mittauslaitteisiin ja –menetelmiin tutustuminen
mittaustulosten käsittely matemaattisin ja graafisin menetelmin

Kurssi arvioidaan suoritusmerkinnällä (S=suoritettu/H=hylätty). Vain S-merkinnällä arvioitu kurssi lasketaan kurssikertymään. Kaikki työt ja korvaavat tehtävät pitää olla suoritettuna ennen kurssin hyväksyntää

Suunnitelmaa

2021-04-26T08:50:54+03:00

13.4. Fy1: LoggerPro -harjoitus
16.4. Fy2: LoggerPro, Osa 2
19.4. Fy3: Putoamiskiihtyvyys heitetyn pallon avulla. Raportti
20.4. Fysiikka
23.4. Ke1: moolimassa ja ainemäärän käsite
26.4. Ke2: kylläinen suolaliuos ja kiteet
27.4. Ke3
30.4. kemia, kidevesien määritys
3.5. Fy/Ke
4.5. Fy/Ke
7.5. Fy/Ke
10.5. Fy/Ke Tämän jälkeen vaihto
11.5. Ke/Fy
14.5. Ke/Fy
17.5. Ke/Fy
18.5. Ke/Fy
21.5. Ke/Fy

Koeviikolla viimeisistä töistä raportti