Projektarbeit "Monty Python und die Himbeere"

Datenblatt (dient als Titelblatt für die Projektarbeit)
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JUFOTech
Jugend forscht in der Technik
wko.at/tirol/jufotech
DATENBLATT
Wir nehmen am Wettbewerb „Jugend forscht in der Technik – Auf den Spuren des kleinen Albert“ teil!
Titel der Projektarbeit:
Monty Python und die Himbeer e
Fachgebiet:
Technik
Projektbetreuer:
Schulklasse:
Chr istian Stix
Name:
Schule:
Tur binenweg 9
Straße:
6250 Kundl
PLZ/Ort:
Schulstufe:
[email protected]
E-Mail:
PLZ/Ort:
Telefon:
Kleingruppe:
Weitere Gruppenmitglieder:
Pr antner Mar kus
Hölzl Chr istian
Projektleiter (Vor-/Nachname)
(Vor-/Nachname)
Rainhäuslstr . 4 / 2
Muhr Chr istoph
Straße
(Vor-/Nachname)
6322 Kir chbichl
Thaler Dominik
PLZ/Ort
(Vor-/Nachname)
mar kuspr antner [email protected]>
Gr ujic Nikola
E-Mail
(Vor-/Nachname)
Telefon
(Vor-/Nachname)
PTS Wör gl, 9.Schulstufe
Schule, Schulstufe
(Vor-/Nachname)
Desiree Stofner und Marlene Hopfgartner | T 05 90 90 5 – DW 1231 und DW 1264 | M [email protected] u. [email protected]
Datenblatt (dient als Titelblatt für die Projektarbeit)
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wko.at/tirol/jufotech
Kurzfassung unserer Arbeit:
Wir haben mit einem Raspber r y Pi - einem kleinem, aber sehr vielfältigen Minicomputer und einem Ver suchsaufbau bestehend aus einer Bodenplatte mit einem Gas- und
Br emspedal eine Reaktionsmessung r ealisier t.
Der Titel unser er Pr ojektar beit ber uht auf der Tatsache, dass die Himbeer e das Logo
bzw .der Name (r aspber r y) unser er s Minicomputer s ist und die Pr ogr ammier ung mit
Python gemacht wur de. Der Er finder dieser Pr ogr ammier spr ache benannte sie nach der
Komiker gr uppe Monty Python.
Was wir mit unser em Pr ojekt aufzeigen wollen:
Wir wollen bewusst machen, dass man auf Gr und der Reaktionszeit er st viel später br emst
als man meint und dabei den zur ückgelegten Weg in Abhängigkeit einer angenommenen
Geschwindigkeit mit einem Rollmeter sichtbar aufzeigen. Denn die Reaktionszeit spielt
dabei eine gr oße Rolle.
Eine Aktion der Kooperationspartner:
Wirtschaftskammer Tirol, Förderverein Technik Tirol
Desiree Stofner und Marlene Hopfgartner | T 05 90 90 5 – DW 1231 und DW 1264 | M [email protected] u. [email protected]
Monty Python und die Himbeere
Sinn und Zweck unser Forschung
Viele Menschen meinen, sie bremsen sofort wenn sie etwas auf
die Fahrbahn laufen sehen. Wie zum Beispiel ein kleines Kind
oder ein Haustier. Auch unsere Altersgruppe unterschätzt den
Weg, den man zum Beispiel beim Motorradfahren noch zurücklegt
ohne zu reagieren.
Wir wollen mit unserem Projekt unseren Lehrern, Mitschüler und
Eltern bewusst machen, dass man erst viel später bremst als man
meint und Ihnen dabei den zurückgelegten Weg in Abhängigkeit
einer angenommenen Geschwindigkeit mit einem Rollmeter
sichtbar aufzeigen. Denn die Reaktionszeit spielt dabei eine große
Rolle.
PTS – Wörgl, Gruppe Mechatronik
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Monty Python und die Himbeere
Die Hauptbestandteile des Projektes sind
• eine Bodenplatte mit selbst gebauten Gaspedal, Bremspedal
und Kontaktanschlüssen aus Aluminium für die Steuersignale
zu unserem Raspberry
• einen Raspberry Pi mit dem zum Reaktionszeit messen
benötigten Programm
• einige Kabel, Widerstände und ein „Breadboard“ für die
elektronische Schaltung
• viele Testpersonen ☺ aus verschiedenen Altersgruppen
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Monty Python und die Himbeere
Herstellung von unserem Versuchsaufbau
Bei unserem Aufbau wurde als Grundplatte eine 80 x 40 cm große
Holzplatte verwendet, auf denen die Messeinrichtung bestehend
aus dem Gas- und Bremspedal (sind unsere „Taster“) mit
Aluminium-Messkontakten montiert wurde. Die AluminiumMesskontakte wurden zusätzlich aufgebohrt um Messkabel darin
zu befestigen.
Die Pedale wurden aus zwei Holzplatten gebaut. Für die
„Rückfederung“ verwendeten wir Schaumstoff. Um eine
passenden Abstand zwischen den Aluminiumkontakten auf den
Pedalen und der Grundplatte herzustellen, mussten wir unter den
Pedalen noch passende Abstandshalter aus Holz anfertigen und
montieren.
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Monty Python und die Himbeere
Der Raspberry Pi und unsere Programmierung
Wir haben auf unserem Raspberry ein Programm entwickelt, dass
uns den zurückgelegten Weg mit Hilfe der Reaktionszeit an den
Pedalen ausrechnet.
Der Raspberry Pi ist ein sehr kleiner Computer für ca. 30€ mit dem
man viele Steuerungen realisieren kann. Er läuft unter dem
Betriebssystem LINUX. Wir haben unser Programm in der
Programmiersprache Python geschrieben.
Der Name Python kommt von der englischen Komiker Gruppe
Monty Python und wurde von Guido van Rossum geschrieben.
Der Raspberry bekommt bzw. gibt seine Steuersignale über
sogenannte Pins en bzw. aus. Er verfügt außerdem noch über
einen HDMI-Schnittstelle, einen LAN-Buchse, vier USB Eingänge,
eine SD –Kartenhalterung und eine Spannungsversorgung.
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Monty Python und die Himbeere
Das Programm hat uns, ehrlich gesagt, ziemlich
beschäftigt. Obwohl das Programm nicht sehr
lange ist, hatten wir doch Probleme die „logischen
Abläufe“ bei einem unerwarteten Bremsvorgang
mit sichtbaren Signalen (grüne LED = Gas geben,
rote LED = sofort bremsen) zu programmieren.
Unsere Pedale lieferten ja nur Steuersignale, die
wir im Programm entsprechend ihrer Betätigung
verarbeiten mussten.
„Spannung oder keine Spannung?“ - im
physikalischen Sinn, war hier die Frage!
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Monty Python und die Himbeere
Unser Projekt und unsere Forschung
Unser Ziel wart ein Projekt mit dem Raspberry zu verwirklichen.
Die Idee ein Reaktionsprogramm zu entwickeln mit
entsprechendem Versuchsaufbau war nach einer kurzen Phase
der Ideenfindung schnell geboren.
Die Umsetzung mit einer funktionsfähigen und stabilen
Versuchsanordnung (unsere Brems- und Gaspedalplatte) und der
entsprechenden Programmierung war dann doch aufwendiger als
gedacht.
Erste erfolgreiche Reaktionstestungen an unserer Schule
(Direktor, Lehrer und Schüler) wurden bereits durchgeführt und die
Ergebnisse bei angenommen Geschwindigkeiten von 30, 50 und
100 km/h den Teilnehmern präsentiert.
Bei einer Reaktionszeit von 0,8 Sekunden ergibt es einen
Reaktionsweg (also noch ohne zu Bremsen) von schon cirka 7, 11
und 22 Meter!
Wir können leider noch nicht sagen, wie sich die Reaktionszeit mit
dem Alter verändert, da wir noch nicht genügend Testpersonen
hatten. Die Testserien laufen erst jetzt an. Wir möchten je ein
Klasse aus der VS, NMS, PTS, unsere Eltern und Großeltern zu
Reaktionstestungen einladen.
Wir sind schon gespannt auf die Werte, die dabei heraus kommen!
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