LabsLand är ett globalt nätverk av verkliga laboratorier som finns tillgängliga online. Studenter (i skolor, universitet och livslånga lärandeplattformar) kan få tillgång till de verkliga laboratorierna via Internet med hjälp av sin bärbara dator, surfplatta eller telefon.

Laboratorierna är antingen i realtid (Arduino, FPGA:er...) och ligger i olika universitet över hela världen. Inom vissa områden (fysik, biologi, kemi) är laboratorierna LabsLand Ultrakonkurrerande laboratorier, så universitetet har spelat in alla potentiella kombinationer av vad som kan göras i laboratoriet (i vissa fall flera tusen) och gjort det tillgängligt på ett interaktivt sätt.

I varje fall är laboratoriet alltid verkligt (inte simulerat) och tillgängligt via webben (du behöver inte skaffa någon hårdvara, hantera frakt osv.).

Se hur en typisk användarsession fungerar i följande video:

Studera hur växelström (AC) fungerar genom att experimentera med flera glödlampor kopplade i serie och/eller parallellt. Genom att öppna eller stänga de brytare du vill, kan du se effekten på ljusets intensitet hos var och en av glödlamporna i det skapade kretsen.

Sammanfattning

Utför en syra-bas titrering för att bestämma koncentrationen av en okänd ättiksyrelösning med hjälp av en natriumhydroxidtitrator. Detta laboratorium betonar visuella mätningar som handlar om byrettens menisk och stöder två olika konfigurationer.

Den första är för en potentiometrisk metod: du kommer att ha tillgång till en digital pH-sensor och du kan använda den för att bestämma när den okända lösningen har neutraliserats.

Den andra är för en kolorimetrisk metod: du kan förlita dig på färgförändringen orsakad av närvaron av en fenolftaleinindikator, utan att ha en digital pH-sensor tillgänglig.

Syra-bas Titrering

Titreringar är en volymetrisk metod som baseras på att mäta mängden av ett reaktivt ämne med känd koncentration (kallad primär standard) som förbrukas av ett prov med okänd koncentration, kallad analysat.

Titreringen utförs genom att tillsätta titratorn till analysatet med hjälp av en byrett för att erhålla en kemiskt ekvivalent substans mellan titratorn och analysatet. Detta kallas "ekvivalenspunkt" och det är ett teoretiskt värde som inte kan bestämmas experimentellt.

Den experimentella uppskattningen av denna punkt erhålls genom en approximation känd som "slutpunkt". Denna bestäms genom en fysisk förändring. I det fallet uppnås färgförändringen i lösningen efter att ha tillsatt en indikatorsubstans: en substans som ändrar färg inom vissa pH-intervall.

För syra-bas titreringen använder vi en fenolftaleinindikator som blir ljusrosa efter ett pH på runt 8.4, vilket är ett värde som är mycket nära ekvivalenspunkten i de vanligaste syra-bas titreringarna.

Alternativt kan en digital pH-sensor användas för att bestämma "ekvivalenspunkt" i den potentiometriska konfigurationen.

Kolorimetrisk vs potentiometrisk metod

Den kolorimetriska metoden förlitar sig på färgförändringen som fenolftaleinindikatorn ger. Den potentiometriska metoden förlitar sig istället på pH-höjningen som mäts med den digitala sensorn. I denna version av laboratoriet finns två olika konfigurationer tillgängliga, en för varje metod. I den kolorimetriska konfigurationen kanske eleverna inte ser den digitala pH-sensorn.

Skillnader med laboratoriet för syra-bas titrering II

I denna version av laboratoriet (Syra-Bas Titrering II) kan du utföra syra-bas titreringen för en okänd ättiksyrelösning. I den andra versionen av laboratoriet (se Syra-Bas Titrering I) kan du utföra syra-bas titreringen för en citronsyrelösning istället.

Denna version av laboratoriet betonar visuella byrettmätningar, inklusive att korrekt läsa av menisken i byretten. Den andra versionen av laboratoriet (se Syra-Bas Titrering I) betonar inte detta och fokuserar istället på beräkningarna.

Även i denna version kan du välja mellan två olika konfigurationer: en för den potentiometriska metoden och en för den kolorimetriska metoden. Konfigurationen för den kolorimetriska metoden visar inte pH-sensorn. I den andra versionen av laboratoriet (se Syra-Bas Titrering I) finns det en enda konfiguration och sensorn visas alltid.

Sammanfattning

Utför en syra-bas titrering för att bestämma koncentrationen av en okänd saltsyrelösning med en natriumhydroxid titrator. Detta laboratorium betonar visuella mätningar som handlar om byrettens menisk och stöder två olika konfigurationer.

Den första är för ett potentiometriskt tillvägagångssätt: du kommer ha tillgång till en digital pH-sensor och kan använda den för att fastställa när den okända lösningen har neutraliserats.

Det andra är för ett kolorimetriskt tillvägagångssätt: du kan förlita dig på färgförändringen som sker på grund av närvaron av en fenolftaleinindikator, utan att ha en digital pH-sensor tillgänglig.

Syra-bas Titrering

Titreringar är en volymetrisk metod som bygger på att mäta mängden av ett känt-koncentrations reaktivt ämne (känd som primärstandard) som konsumeras av ett okänt-koncentrations prov känt som analysat.

Titreringen genomförs genom att tillsätta titratorn till analysatet med hjälp av en byrett för att erhålla en kemiskt-ekvivalent substans mellan titratorn och analysatet. Detta kallas för "ekvivalenspunkten" och det är ett teoretiskt värde som inte kan bestämmas experimentellt.

Den experimentella uppskattningen av denna punkt erhålls genom en approximation känd som "slutpunkt". Detta bestäms genom en fysisk förändring. I detta fall, uppnås färgförändringen av lösningen efter tillsats av en indikator substans: en substans som ändrar färg inom vissa pH-områden.

För syra-bas titreringen använder vi en fenolftaleinindikator som blir lätt rosa efter ett pH runt 8,4, vilket är ett värde mycket nära ekvivalenspunkten i de vanligaste syra-bas titreringarna.

Alternativt, i den potentiometriska konfigurationen, kan en digital pH-sensor användas för att bestämma "ekvivalenspunkten".

Kolorimetriskt vs Potentiometriskt tillvägagångssätt

Det kolorimetriska tillvägagångssättet bygger på färgförändringen som tillhandahålls av fenolftaleinindikatorn. Det potentiometriska tillvägagångssättet bygger istället på pH-förhöjningen som mäts av den digitala sensorn. I denna version av laboratoriet finns två olika tillgängliga konfigurationer, en för varje tillvägagångssätt. I den kolorimetriska konfigurationen kan studenterna kanske inte se den digitala pH-sensorn.

Skillnader med andra titreringslaboratorier

I denna version av laboratoriet (Syra-Bas Titrering II) kan du utföra syra-bas titrering för en okänd saltsyrelösning. I andra versioner av laboratoriet kan du utföra syra-bas titrering för en citronsyralösning istället (Syra-Bas Titrering I) och ättiksyra (Syra-Bas Titrering II).

Både denna version av laboratoriet (Syra-Bas Titrering III) och Syra-Bas Titrering II betonar visuella byrettmätningar, inklusive att korrekt läsa av menisken i byretten. Den andra versionen av laboratoriet (se Syra-Bas Titrering I) betonar inte detta, utan fokuserar istället på beräkningarna.

Även i dessa versioner kan du välja mellan två olika konfigurationer: en för det potentiometriska tillvägagångssättet och en för det kolorimetriska tillvägagångssättet. Konfigurationen för det kolorimetriska tillvägagångssättet visar inte pH-sensorn. I en annan version av laboratoriet (se Syra-Bas Titrering I) finns endast en konfiguration och sensorn visas alltid.

Sammanfattning

Utför en syra-bas titrering för att bestämma koncentrationen av en okänd citronsyralösning med hjälp av en natriumhydroxid-titrator. En digital pH-sensor är alltid tillgänglig och en fenolftaleinindikator har applicerats på den okända lösningen så att både en potentiometrisk och kolorimetrisk metod kan användas. Ett realtidsdiagram är också tillgängligt.

Syra-Bas Titrering

Titreringar är en volymetrisk metod som bygger på att mäta mängden av en reaktiv substans med känd koncentration (känd som en primär standard) som konsumeras av ett prov med okänd koncentration, känt som analyten.

Titreringen utförs genom att tillsätta titratorn till analyten med hjälp av en byrett, så att man får en kemiskt-ekvivalent substans mellan titratorn och analyten. Detta är känt som "ekvivalenspunkten" och det är ett teoretiskt värde som inte kan bestämmas experimentellt.

Den experimentella uppskattningen av denna punkt fås genom en approximation känd som "slutpunkt". Denna bestäms genom en fysisk förändring. I detta fall uppnås färgförändringen av lösningen efter tillsättning av en indikator: en substans som ändrar färg inom vissa pH-intervall.

För syra-bas titrering använder vi en fenolftaleinindikator som blir ljusrosa efter ett pH runt 8,4, vilket är ett värde som ligger mycket nära ekvivalenspunkten i de vanligaste syra-bas titreringarna.

Kolorimetriska vs Potentiometriska metoder

Den kolorimetriska metoden förlitar sig på färgförändringen orsakad av fenolftaleinindikatorn. Den potentiometriska metoden förlitar sig istället på pH-förhöjningen som mäts av den digitala sensorn. I denna version av syra-bas titreringslaboratoriet kan båda metoderna användas. Den digitala sensorn är alltid tillgänglig och kan inte döljas.

Skillnader med laboratoriet för Syra-Bas Titrering II

I denna version av laboratoriet (Syra-Bas Titrering I) kan du utföra syra-bas titrering för en okänd citronsyralösning. I den andra versionen av laboratoriet (se Syra-Bas Titrering II) kan du istället utföra titrering för en ättiksyrelösning.

Denna version av laboratoriet betonar beräkningarna men har inte visuella byrettmätningar bland sina lärandemål. Den andra versionen av laboratoriet (se Syra-Bas Titrering II) betonar visuella mätningar, och studenterna måste lära sig att läsa av menisken i byretten på rätt sätt.

Även i denna version finns en enda erfarenhet som kan användas för både den kolorimetriska och potentiometriska metoden. I den andra versionen av laboratoriet (se Syra-Bas Titrering II) finns två olika konfigurationer tillgängliga, varav i en döljs den digitala sensorn så att studenterna endast kan förlita sig på färgförändringen.

Experimentera med flytkraft, Archimedes princip och liknande fysikaliska lagar. Ta relaterade mätningar, genomför experiment och börja göra relativt avancerade beräkningar för att dra slutsatser.

Experimenten i den avancerade versionen av flytkraftslaboratoriet kommer normalt att visa mer data (såsom data från vätskenivåsensorer och objektsviktssensorer) och de föreslagna aktiviteterna kommer att involvera numeriska beräkningar av varierande svårighetsgrad.

Sammanfattning

Boyles lag-laboratoriet gör det möjligt för elever att bestämma förhållandet mellan trycket och volymen av en gas vid omgivande och konstant temperatur. Eleverna kan välja mellan två olika volymsprutor och mäta gasens tryck när de minskar volymen. Experimentet återspeglas i en grafisk analys i form av en isoterm. På så sätt kan de verifiera Boyles lag och lära sig om gasernas beteende på ett praktiskt och tillgängligt sätt.

Boyles lag

Boyles lag säger att vid konstant temperatur är volymen av en gas omvänt proportionell mot dess tryck. Detta innebär att när trycket på en gas ökar minskar dess volym, och vice versa. Boyles lag kan matematiskt uttryckas som:

V

Där V är gasens volym och P är gasens tryck.

Boyles lag-laboratoriet gör det möjligt för elever att sätta denna lag i praktiken och verifiera den i en experimentell kontext. Genom att mäta volymen och trycket på gasen vid olika tidpunkter kan de rita en isoterm graf som visar hur gasens volym ändras beroende på dess tryck. Om isoterma grafen passar Boyles lag, har eleverna experimentellt verifierat lagen.

Att genomföra experiment som detta är ett utmärkt sätt att lära sig om gasers beteende och hur olika variabler är relaterade. Dessutom kan praktiska experiment vara mer tillgängliga och minnesvärda för eleverna än att bara läsa om lagen i en lärobok. Isoterma grafen visualiserar tydligt gasens beteende och verifierar om förutsägelserna av Boyles lag uppfylls.

Tillämpning i gymnasie- och universitetsutbildning

Boyles lag-laboratoriet tillämpas vanligtvis i naturvetenskapskurser på gymnasienivå och i kemikurser på universitetsnivå. På gymnasienivå kan laboratoriet tillämpas i en naturvetenskapskurs där basala koncept för kemi och fysik, såsom tryck och volym av gaser, studeras. På universitetet kan Boyles lag-laboratoriet tillämpas i en mer avancerad kemikurs där studiet av gaser och deras beteende fördjupas.

Syften

Ett Boyles lag-laboratorium kan ha olika pedagogiska syften beroende på utbildningsnivån vid vilken den tillämpas. Här är några exempel på syften som ett Boyles lag-laboratorium kan ha på både gymnasie- och universitetsnivå:

På gymnasienivå:

• Eleverna förstår Boyles lag och dess betydelse i gasfysik.
• Eleverna övar på experimentella och observationella färdigheter.
• Eleverna utvecklar färdigheter i dataanalys och representation.
• Eleverna förstår sambandet mellan temperatur, tryck och volym av gaser.

På universitetsnivå:

• Studenter känner till Boyles lag och dess betydelse i gasfysik.
• Studenterna visar experimentella och observationella färdigheter i laboratoriet.
• Studenterna tillämpar teoretiska koncept av gasfysik i praktiska situationer.
• Studenterna utvecklar färdigheter i dataanalys och representation i en vetenskaplig kontext.
• Studenterna förstår hur temperatur, tryck och volym av gaser relaterar i olika situationer.

Sammanfattning

Denna laboratorieuppställning möjliggör för studenter att mäta koncentrationen av koldioxid inuti en förseglad kammare som innehåller frön av liknande storlek till varandra. Studenter kan välja mellan olika experimentella förhållanden: frön tidigare blötlagda i destillerat vatten eller i en ättiksyrelösning vid rumstemperatur (24 ± 1)°C, eller obläggda frön (inte aktiverade).

 

Versioner av det här laboratoriet

I denna version av laboratoriet kommer studenterna, på ett sätt som liknar ett traditionellt hands-on experiment, att behöva samla data från sensorerna och skapa egna diagram eller skapa sina egna kalkylblad för att analysera och dra slutsatser, eftersom det inte inkluderar några diagram och inte heller tillåter studenter att ladda ner data.

Det finns en alternativ version av laboratoriet (Cellular Respiration with Plot) där ett diagram visas i slutet av varje experiment och studenterna kan ladda ner data till ett kalkylblad.

 

Koldioxidfrisättning vid växtandning

Cellandning är en av de vitala funktionerna som utförs av alla celler, genom vilken olika organiska föreningar bryts ner och energin som behövs för andra processer frigörs.

Gasutbytet på en makroskopisk nivå är bevis på de energiomvandlingsprocesser som sker i cellerna. I närvaro av syre frigörs koldioxid som en biprodukt av cellandning. Denna utsläpp av koldioxid är essentiell för att förstå metabolismen hos levande varelser och dess konsekvenser i ekosystem.

 

Fröaktivering

Imbibition eller absorption av vatten av frön är en essentiell process för att aktivera deras metabolism och för att bryta vilan, vilket förbereder fröet för groning. Detta fenomen inträffar genom att fröna nedsänks i vatten eller vattenlösningar under en specificerad period, såsom blötläggning i destillerat vatten eller ättiksyra. Varaktigheten och förhållandena vid imbibition påverkar direkt den metaboliska aktiveringen av fröet, vilket återspeglas i hastigheten av koldioxidfrisättning under cellandningsprocessen. Den metaboliska hastigheten kan variera beroende på arten och de valda imbiberingsförhållandena.

 

Experiment & Uppställning

Den experimentella utrustningen är utrustad med en sensor för gasformig koldioxid och en hermetisk kammare. Studenter har möjlighet att välja mellan de tre tidigare beskrivna experimentella förhållandena för fröaktivering.

I alla experiment används frön av samma art med liknande storlekar, vilket underlättar jämförelsen av resultaten.

 

Lärandemål

• Förstå den vetenskapliga strävan genom utvecklingen av ett kontrollerat experiment och tolkningen av data relaterade till biologiska processer.
• Relatera frisättningen av koldioxid under olika experimentella förhållanden till cellandning, och differentiera materiens organisationsnivåer.
• Identifiera cellandning som en essentiell egenskap hos levande varelser och förstå vikten av de energiomvandlingar den innebär.

Sammanfattning

Denna laboratorieuppställning låter studenter mäta koncentrationen av koldioxid inuti en sluten kammare som innehåller frön av liknande storlek. Studenter kan välja mellan olika experimentella förhållanden: frön som tidigare blötts i destillerat vatten eller i en ättiksyrelösning vid rumstemperatur (24 ± 1) ° C, eller otorkade frön (inte aktiverade).

 

Versioner av detta laboratorium

Den här versionen av laboratoriet visar en graf i slutet av varje experiment och låter studenterna ladda ner data i ett kalkylblad. Detta gör det möjligt för studenter att analysera resultaten utan att behöva samla in och plotta data själva.

Det finns en alternativ version av laboratoriet (Cellulär Respiration) i vilken grafen och datan inte är tillgängliga. På det sättet, för att kunna analysera resultaten och nå korrekta slutsatser, behöver studenterna samla in och plotta data själva från de diskreta sensorsavläsningarna, liknande hur de skulle göra i ett traditionellt praktiskt laboratorium.

 

Koldioxidutsläpp i växtrespiration

Cellulär respiration är en av de vitala funktioner som alla celler utför, genom vilken olika organiska föreningar bryts ner och den energi som behövs för andra processer frigörs.

Gasutbytet på en makroskopisk nivå är bevis på de energitransformationer som sker i celler. I närvaro av syre frigörs koldioxid som en biprodukt av cellulär respiration. Denna utsläpp av koldioxid är väsentlig för att förstå metabolismen hos levande varelser och dess konsekvenser i ekosystem.

 

Fröaktivering

Uppsugningen eller absorptionen av vatten av frön är en nödvändig process för att aktivera deras metabolism och bryta dvala, vilket förbereder fröet för groning. Detta fenomen inträffar genom att fröna nedsänks i vatten eller vattniga lösningar under en specificerad period, som blötläggning i destillerat vatten eller ättiksyra. Varaktigheten och förhållandena för uppsugning påverkar direkt fröets metaboliska aktivering, vilket återspeglas i koldioxidens utsläppshastighet under cellulär respirationsprocess. Den metaboliska hastigheten kan variera beroende på art och valda uppsugningsförhållanden.

 

Experiment & Uppställning

Den experimentella enheten är utrustad med en sensor för gasformig koldioxid och en hermetisk kammare. Studenter har möjlighet att välja mellan de tre tidigare detaljerade experimentella fröaktiveringsförhållandena.

I alla experiment används frön av samma art med liknande storlekar, vilket underlättar jämförelsen av resultat.

 

Lärandemål

• Förstå den vetenskapliga strävan genom utvecklingen av ett kontrollerat experiment och tolkningen av data relaterade till biologiska processer.
• Relatera koldioxidutsläpp under olika experimentella förhållanden till cellulär respiration, och skilja nivåerna av organisationen av materia.
• Identifiera cellulär respiration som en nödvändig egenskap hos levande varelser och förstå vikten av de energitransformationer den innebär.

Bevarandet av rörelsemängd är en fysiklag som beskriver hur rörelsemängd, som karakteriserar rörelse, inte förändras i en isolerad samling av objekt, och den totala förblir konstant.

I detta fjärrlaboratorium kommer du att kunna låta två vagnar kollidera i en elastisk eller oelastisk kollision och variera vissa experimentella variabler såsom vagnarnas massa. Du kommer därmed att kunna testa experimentellt om den totala rörelsemängden förändras eller inte efter kollisionen.

Markens surhet kan uppstå på grund av olika processer som främjar en pH-reduktion. Dessa processer sker naturligt eller genom mänsklig påverkan. De främsta källorna till markens surhet är associerade med vätejoner (H+) och aluminiumjoner (Al+3) i marklösningen. Utbytbar surhet bestäms genom användning av neutrala saltlösningar som kaliumklorid (KCl). De sura jonerna (aluminium och hydronium) som hålls i den kolloidala fraktionen av jorden, som i närvaro av en förflyttande jon (K+), får dem att komma in i marklösningen. Därefter titreras den lösningen med en natriumhydroxidlösning av exakt koncentration för att nå den sista punkten av neutraliseringsreaktionen med fenolftalein som indikator.

Sammanfattning

Multi-Phase Flowloop-laboratoriet låter dig utföra experiment för att visualisera flödesmönster av flerfasiga system som utvecklas i produktionstuber i möjliga verklighetsscenarier. Genom variation av vattenflödeshastigheten och vikeln på själva röret, kan du uppskatta bildandet av olika flödesmönster eller "skärningar" beroende på de valda värdena.

Ytterligare detaljer

Flerfasiga system finns i olika industriella scenarier, och olje- och gasindustrin är inget undantag. Förutsägelsen och bestämningen av flödesmönstret i produktionstuber är av stor betydelse eftersom detta är direkt kopplat till optimeringen av själva produktionen.

Blandningar av kolväten, vatten, sediment och gaser som finns i reservoarer manifesterar olika beteenden under deras transport till markytan. Att förutsäga sådana beteenden möjliggör en bättre förståelse för lämpligt val av pumpmaskiner och rörledningens uppsättningar för en lyckad transport till deras slutliga bearbetningsanläggning. Multi-Phase Flowloop-testenheten hjälper till att uppnå en bättre förutsägbarhet av hur flerfasiga system beter sig i verkligheten för vidare undersökning. Detta möjliggör för användaren en bättre förståelse och visualisering av hur flerfasiga transporter reagerar under varierande produktionshastigheter och blandningsförhållanden.

• Testsektionen är en transparent Plexiglas-rörledning med en invändig diameter på 0,04 m (1) och en längd på 6 m.
• Detta rör stöds av en hydraulisk domkraft (2) och en balk av kolstål, systemet kan lutas upp till en vinkel på 90 grader från dess horisontella marknivå.
• En centrifugalpump i rostfritt stål (3) ansluten till huvudtanken (4) förser systemet med vatten. Utrustat med en elektromagnetisk induktionsflödesmätare och med pumpens rotationshastighet kan vattenflödet justeras till önskade värden.
• För att utveckla olika fasflödesmönster kan luft injiceras i vattenströmmen via en luft-vatten-mixer (5).
• En behållare (6) monterad på toppen av vattentanken används för att mata in en annan fas, som representerar de fasta sedimenten
• En högupplöst kamera (7) monterad vid Plexiglas-rörledningen registrerar flödet.

Multi-Phase Flowloop-laboratoriet låter dig utföra experiment för att visualisera flödesmönster av flerfasiga system som utvecklas i produktionstuber i möjliga verklighetsscenarier. Genom variation av vattenflödeshastigheten och rörets vinkel kan du uppskatta bildandet av olika flödesmönster eller "skärningar" beroende på de valda värdena.

Sammanfattning

Det fjärrlaboratoriumet erbjuder ett bekvämt sätt för skolor och universitet att utföra experiment om gravitation och energibevarande. Studenter kan välja mellan olika föremål med olika massor och släppa dem med hjälp av en elektrisk brytare. En mottagningsenhet mäter tiden det tar för föremålet att falla, vilket möjliggör för studenter att experimentellt beräkna gravitationen och utföra andra experiment relaterade till fritt fallande föremål. Laboratoriet erbjuder aktiviteter för olika nivåer, vilket gör det lämpligt för studenter med alla förmågor. Genom att använda fjärrlaboratoriumet kan studenter få en djupare förståelse för dessa grundläggande begrepp inom fysik.

Fritt fall

Fritt fall är ett fenomen som uppstår när ett föremål faller under påverkan av endast gravitationen. Detta kan observeras genom att släppa ett föremål från en viss höjd och se det accelerera mot marken med en konstant hastighet. I skolor och universitet används ofta fritt fall-experiment för att hjälpa studenter att förstå och utforska de grundläggande koncepten av gravitation och energibevarande. Dessa experiment involverar vanligtvis att släppa ett föremål från en känd höjd och använda en mottagarenhet för att mäta tiden för fallet, vilket gör att studenter kan beräkna accelerationen på grund av gravitationen och utföra andra experiment relaterade till fritt fallande föremål. Genom att utföra dessa experiment kan studenter få en djupare förståelse av de fysiska principerna som styr fritt fall och hur de gäller i verkliga situationer.

Vid ett fritt fall-experiment kan studenter noggrant mäta den initiala höjden på det fallande föremålet och tiden det tar att nå marken, vilket gör att de kan beräkna accelerationen på grund av gravitationen. Studenter kan också experimentera med olika föremål med olika massor för att se hur accelerationen på grund av gravitationen förändras baserat på föremålets massa. Förutom att hjälpa studenter att förstå de grundläggande principerna för gravitation och energibevarande kan fritt fall-experiment också användas för att utforska mer avancerade koncept inom fysik. Till exempel kan studenter experimentera med föremål som har olika former och densiteter för att se hur dessa faktorer påverkar fritt fall-hastigheten. De kan också använda resultaten av sina experiment för att förutsäga hur föremålsrörelser ser ut i verkliga situationer, såsom rörelsen av en fallskärmshoppare eller en satellit i omloppsbana runt jorden. Sammanfattningsvis är fritt fall-experiment en engagerande och effektiv metod för studenter att lära sig om de grundläggande principerna inom fysik.

Inkorporering i fysik- och naturvetenskapskurser

Fritt fall-experiment ingår vanligtvis i kurser på både universitet och skolnivå som fokuserar på fysik och naturvetenskap. På universitetsnivå ingår ofta fritt fall-experiment i introduktionskurser i fysik, samt i mer avancerade kurser som fokuserar på mekanik, gravitation och andra relaterade ämnen. På skolnivå ingår ofta fritt fall-experiment i grundskole- och gymnasiekurser i naturvetenskap, där de kan hjälpa studenter att utveckla en förståelse för nyckelbegrepp och principer inom naturvetenskap, såsom krafter, rörelse, energi och momentum. Dessa experiment kan också ingå i mer avancerade kurser, såsom fysikkurser på gymnasienivå eller högskolefysikkurser för studenter som inte är fysikhuvudämnesstuderande.

Typiska lärandemål

De typiska lärandemålen för ett fritt fall-laboratorium på skol- och universitetsnivå är följande:

1. Utveckla en förståelse för nyckelbegrepp och principer inom naturvetenskap, såsom krafter, rörelse, energi och momentum. Fritt fall är ett nyckelbegrepp i studiet av rörelse och gravitationseffekter och är relaterat till dessa naturvetenskapliga begrepp och principer.
2. Tillämpa naturvetenskapliga begrepp och principer på verkliga situationer med hjälp av laboratorieutrustning och anläggningar. Begreppet fritt fall är relevant för en rad verkliga situationer och kan studeras med hjälp av laboratorieutrustning och anläggningar.
3. Få praktisk erfarenhet av att genomföra experiment och analysera data, med hjälp av specialiserad utrustning och anläggningar. Fritt fall-experiment kan ge studenter praktisk erfarenhet av att genomföra experiment och analysera data.
4. Lära sig hur man designar och genomför experiment med laboratorieutrustning och anläggningar. Fritt fall-experiment kan hjälpa studenter att lära sig hur man designar och genomför experiment.
5. Lära sig att kontrollera variabler och samla in data, med hjälp av specialiserad utrustning och anläggningar. I fritt fall-experiment kan studenter lära sig att kontrollera variabler och samla in data.
6. Använda insamlad data för att dra slutsatser och göra förutsägelser. Insamlad data från fritt fall-experiment kan användas för att dra slutsatser och göra förutsägelser om gravitationens effekter på föremålsrörelser.
7. Utveckla kritiskt tänkande och problemlösningsförmåga genom användning av laboratorieutrustning och anläggningar. Fritt fall-experiment kan hjälpa studenter att utveckla kritiskt tänkande och problemlösningsförmåga.
8. Uppskatta vikten av vetenskaplig undersökning och den vetenskapliga metoden och teknikens roll för att främja vetenskaplig kunskap. Fritt fall-experiment kan hjälpa studenter att uppskatta vikten av vetenskaplig undersökning och teknikens roll för att främja vetenskaplig kunskap.

Gay-Lussacs lag gör det möjligt för oss att studera gasernas beteende och studeras ofta i fysik och kemi. Den relaterar gasens tryck med dess temperatur, medan andra parametrar som volym och mängd förblir konstant.

Det finns olika sätt att verifiera Gay-Lussacs lag. I detta experiment kommer vi att verifiera att för en given mängd av gasen är trycket direkt proportionellt mot temperaturen.

Genom detta fjärrlabb kan du experimentera med Newtons andra lag i ett system som låter dig observera och analysera beteendet hos en boll som rör sig längs ett lutande plan eller i fritt fall. De parametrar som ska analyseras är: tid, hastighet och acceleration hos bollen under fallet. Lutningsvinkeln är konfigurerbar av användaren, når 90° och tillåter att uppleva ett scenario av fritt fall. Kontrollera om bollen rullar medan den reser på det lutande planet eller om den bara rör sig nerför planet. Beror det på den definierade lutningen? Testa det!

Sammanfattning

Detta laboratorie underlättar experiment med magnetfält med en jämn ström i en rak ledare, vars intensitet kan justeras. En flyttbar Hallsensor mäter fältets storlek på olika avstånd. I denna version av labbet registrerar eleverna manuellt data.

Versioner av laboratoriet

I denna version av laboratoriet ingår inte grafer och nedladdning av data är inte tillåten för studenterna. Istället måste studenten samla in data från sensoravläsningarna och avståndet till ledaren, liknande ett traditionellt praktiskt experiment. Detta gör det möjligt för dem att konstruera egna grafer och skapa anpassade kalkylblad för dataanalys och slutsatser.

Det finns en alternativ version av laboratoriet (Magnetfält med graf) där en graf tillhandahålls i slutet av varje experiment och studenterna får ladda ner data till ett kalkylblad. Denna version kan vara särskilt användbar för de studenter som föredrar mer direkt åtkomst till de data som samlas in under experimentet.

Magnetfält

Rörliga laddade partiklar har förmågan att skapa ett magnetfält runt sig, vilket kan interagera med andra rörliga laddade partiklar. I detta sammanhang genererar en ledare genom vilken en elektrisk ström flyter ett magnetfält i dess omgivning. Detta fysiska fenomen är grundläggande i många teknologiska framsteg som vi hittar i vårt dagliga liv, såsom elektriska motorer och olika elektroniska enheter.

Potentiella experiment

Otalliga experiment kan utföras med vår laboratorieuppställning. Användare kan observera hur styrkan hos magnetfältet varierar med den ström som genererar det. De kan utforska de grundläggande principerna för elektromagnetisk induktion och visualisera länken mellan ett förändrat magnetfält och den inducerade elektriska strömmen. Genom att justera sondens avstånd från fältet kan de experimentellt verifiera inverskvadratslagen för magnetism, och fördjupa sig i det intrikata förhållandet mellan fältstyrka och avstånd.

Lärandemål

Laboratoriet kan omfatta följande lärandemål:

• Förstå begreppet magnetfält och hur det kan genereras och mätas.

• Känna igen förhållandet mellan magnetfältets styrka och den ström som genererar det.

• Fatta principen för elektromagnetisk induktion.

• Förstå och verifiera inverskvadratslagen för magnetfält.

• Utveckla färdigheter i datainsamling, analys, och tolkning i ett fysikaliskt sammanhang.

• Förbättra sin förståelse av fysiska principer och deras tillämpningar i verkligheten.

Sammanfattning

Detta labb möjliggör experiment om magnetfält med en konstant ström i en rak ledare, vars intensitet kan justeras. En rörlig Hallsensor mäter fältets styrka på olika avstånd. I denna version av labben visas en graf med data för studenterna som också kan ladda ner den för vidare bearbetning.

Versioner av labbet

Denna version av laboratoriet visar en graf i slutet av varje experiment och låter studenterna ladda ner data i ett kalkylblad. Detta gör att studenterna kan analysera resultaten utan att behöva samla in och plotta datan själva.

En alternativ version av labbet finns (Magnetfält) där grafen och datan inte är tillgängliga. På så sätt behöver studenterna samla in och plotta datan själva från de diskreta sensoravläsningarna, liknande hur de skulle göra i ett traditionellt praktiskt labb för att analysera resultaten och nå korrekta slutsatser.

Magnetfält

Rörliga laddade partiklar har förmågan att skapa ett magnetfält runt sig som kan interagera med andra rörliga laddade partiklar. I detta sammanhang genererar en ledare, genom vilken en elektrisk ström flödar, ett magnetfält i sin omgivning. Detta fysiska fenomen är grundläggande för många teknologiska framsteg som vi finner i vårt dagliga liv, såsom elektriska motorer och olika elektroniska enheter.

Möjliga Experiment

Många experiment kan utföras med vår laboratorieuppställning. Användare kan observera hur magnetfältets styrka varierar med den ström som genererar det. De kan utforska de grundläggande principerna för elektromagnetisk induktion, genom att visualisera länken mellan ett förändrande magnetfält och den inducerade elektriska strömmen. Genom att justera sondens avstånd från fältet kan de experimentellt verifiera magnetismens invers-kvadrat-lag, och undersöka det komplexa förhållandet mellan fältstyrka och avstånd.

Lärandemål

Labbet kan täcka följande lärandemål:

• Förstå några processer inom vetenskapligt arbete genom att utveckla ett kontrollerat experiment och samla in och tolka data kopplade till ett fysikaliskt fenomen.

• Känna igen elektrisk ström som en källa till magnetfält.

• Hitta relationen mellan värdet på magnetfältet i en given riktning och strömmens intensitet genom en rak ledare.

• Hitta relationen mellan värdet på magnetfältet i en given riktning och avståndet till ledaren.

I Mikroskoplaboratoriet kan du utforska en mängd olika prover med hjälp av grundläggande mikroskopitekniker. Lär dig hur du använder mikroskopet, inklusive att justera fokus, hantera belysning och byta linser för att kontrollera zoomnivåer. Observera olika växt- och djurvävnadsprover, få praktisk erfarenhet av viktiga mikroskopifunktioner och fördjupa din förståelse av hur mikroskop fungerar.

In the Microscope Laboratory, you can explore a variety of samples using basic microscopy techniques. Learn how to operate the microscope, including adjusting focus, managing lighting, and changing lenses to control zoom levels. Observe different plant and animal tissue samples, gain hands-on experience with essential microscopy features, and deepen your understanding of how microscopes work. In this version of the Microscope lab, successfully preparing the sample is mandatory before controlling the microscope itself.

Genom detta fjärrlabb kan du experimentera med vad som händer när två ljusstrålar passerar genom en bikonvex, bikonkav eller konvex lins. Du kan kontrollera linsen när som helst.

Med detta experiment kan du kontrollera belastningens startvinkel och se beteendet i en riktig enkel pendel. Detta experiment ger dig en uppsättning verkliga data som du kan använda för att analysera pendelns beteende beroende på den specifika millisekunden, hastigheten, svängningslängden, etc. Du kan också fästa vikter på pendeln.

Planarier är plattmaskar som kan användas för att studera effekten av olika ämnen på nervsystemet. I detta fjärrlaboratorium kan du välja lösningen i vilken du ska placera planarierna. Lösningarna är vattenbaserade och har olika stimulerande eller hämmande ämnen, med olika koncentrationer, lösta i dem.

I denna version av planarielaboratoriet finns en manuell räkneapparat som eleverna kan använda för att räkna antalet gånger planarierna korsar en linje (för att uppskatta deras aktivitetsnivå).

Planarier är plattmaskar som kan användas för att studera effekten av olika substanser på nervsystemet. I detta fjärrlaboratorium kan du välja lösningen i vilken du ska placera planariemaskarna. Lösningarna är vattenbaserade och har olika exiterande eller hämmande substanser med olika koncentrationer lösta i dem.

I denna version av planarielaboratoriet räknas antalet gånger planariemaskarna korsar linjerna automatiskt.

Planarier är plattmaskar som kan användas för att studera effekten av olika substanser på nervsystemet. I detta fjärrlaboratorium kan du välja lösningen som planarierna ska placeras i. Lösningarna är vattenbaserade och har olika stimulerande eller hämmande substanser, med olika koncentrationer, lösta i sig.

I denna version av laboratoriet visas inte namnen på substanserna. Utmaningen kan därför vara att avgöra vilken substans som är vilken, genom att mäta aktivitetsnivån hos planarierna i varje okänd substans.

Sammanfattning

Upplägget, som är användbart för skolor och universitet, inkluderar en Geiger-mätare som kan mäta antalet detekterade partikelsammanstötningar. Användaren kan välja mellan olika radioaktiva källor samt en absorberare att placera mellan den radioaktiva källan och sonden. Dessutom är andra parametrar som användare kan variera avståndet och antalet tester. Detta möjliggör en mängd olika experiment och lärandemöjligheter.

 

Radioaktivitet

Radioaktivitet är processen där en atomkärna förlorar energi genom att avge partiklar och strålning. Detta kan ske naturligt i vissa grundämnen, eller artificiellt genom användning av kärnreaktioner. I fysiksammanhang på skolor och universitet kan studiet av radioaktivitet ge värdefulla insikter i materiens grundläggande natur och fysikens lagar.

Ett vanligt experiment inom detta område är mätning av radioaktivitet med en Geiger-mätare. Detta instrument kan upptäcka utsläpp av partiklar från en radioaktiv källa, vilket tillåter studenter att förstå de grundläggande principerna för strålning och dess effekter på materia. Genom att variera typen av radioaktiv källa, avståndet mellan källan och detektorn, och typen av absorbermaterial placerat mellan dem, kan studenter utforska en mängd fenomen och få en djupare förståelse för de underliggande principerna.

Utöver sitt utbildningsvärde har studier av radioaktivitet också praktiska tillämpningar inom områden som medicin, energiproduktion och miljöskydd. Därför är det ett viktigt ämne för studenter att lära sig om, både för dess inneboende intresse och för de många verkliga tillämpningar det har.

 

Praktiska tillämpningar av radioaktivitet

En av de vanligaste tillämpningarna av radioaktivitet är inom medicinområdet. Radioaktiva isotoper används i medicinska avbildningstekniker som PET- och SPECT-skanningar, vilket gör att läkare kan se inuti kroppen och diagnostisera sjukdomar. Radioaktiva isotoper används också i cancerbehandlingar, såsom strålterapi, där de används för att döda cancerceller.

Radioaktivitet används också i industrier som olje- och gasutforskning, där det används för att mäta genomsläppligheten hos bergformationer och flödet av vätskor genom dem. Radioaktiva isotoper används också i brandvarnare och i produktionen av självlysande klockor och instrument.

Sammanfattningsvis har radioaktivitet ett brett spektrum av tillämpningar inom områden som medicin, industri och även vardagliga konsumentprodukter. Det fortsätter att vara ett viktigt studieområde inom fysik och andra vetenskaper, och dess användning fortsätter att expandera när nya teknologier utvecklas.

 

Radioaktivitetsexperiment i skolor och universitet

Användningen av en geigermätare i ett radioaktivitetsexperiment möjliggör en mängd olika möjligheter. Genom att variera strålningsutsläppare och absorberare kan studenter observera effekterna av olika källor och material på de detekterade partikelsammanstötningarna. Detta kan hjälpa studenter att förstå radioaktivitetens egenskaper och beteendet hos olika partiklar.

Dessutom kan experiment som involverar bestämning av vilken typ av partikel som strålas ut genomföras genom att observera om partikeln absorberas eller inte. Genom att placera olika absorberare mellan källan och sonden kan studenterna bestämma de emitterade partiklarnas egenskaper och få en djupare förståelse för radioaktivitet.

Slutligen kan experiment som involverar bestämning av den geometriska formen av radioakivitetsutsläpp också genomföras med en geigermätare. Genom att noggrant mäta de detekterade partikelsammanstötningarna på olika avstånd kan studenter få insikter i den rumsliga fördelningen av radioaktivitet. Detta kan hjälpa studenter att förstå de grundläggande principerna för radioaktivitet och dess tillämpningar i verkligheten.

 

Potentiella lärandemål

Potentiella mål för aktiviteter som genomförs med laboratoriet är följande:

1. Förstå egenskaperna och beteendet hos radioaktiva emissioner.
2. Utföra experiment för att mäta effekterna av strålning på olika material.
3. Bestämma typen av strålning som emitteras av en radioaktiv källa.
4. Förstå principerna för strålningssäkerhet och hantering.
5. Undersöka tillämpningar av radioaktivitet inom områden som medicin, industri och forskning.
6. Förstå principerna för Geiger-mätare och deras användning vid mätning av radioaktivitet.
7. Förstå den historiska utvecklingen av konceptet radioaktivitet och dess upptäckt.
8. Utforska de etiska implikationerna av användningen av radioaktiva material.

Det rullande bil-labbet låter dig studera grundläggande kinematik genom att låta en liten bil rulla nerför en ramp. Detta resulterar i en linjärt accelererad rörelse. Du kan använda den inbyggda tidtagaren för att själv mäta hur lång tid det tar för bilen att falla. Alternativt, efter att varje experiment är avslutat, kommer programvaran att tala om för dig hur lång tid det tog.

Snells lag (brytningslagen) är en formel som används för att beskriva förhållandet mellan infallsvinklar och brytningsvinklar, när man hänvisar till ljus eller andra vågor som passerar genom en gräns mellan två olika isotropa medier, såsom vatten, glas eller luft.

I detta laboratorium kan du experimentera med flera linser för att hitta brytningsindex för olika material med hjälp av denna lag.

I denna version av laboratoriet måste studenterna själva mäta med hjälp av rutnätet. Brytningsvinkeln ges inte till dem. En alternativ version av laboratoriet finns tillgänglig där en verifieringsfas är tillgänglig med den resulterande brytningsvinkeln. Se "Snells lag med verifiering" för den versionen.

Snells lag (brytningslagen) är en formel som används för att beskriva förhållandet mellan infallsvinkel och brytningsvinkel, när det gäller ljus eller andra vågor som passerar genom en gräns mellan två olika isotropa medier, såsom vatten, glas eller luft. I detta laboratorium kan du experimentera med flera linser för att hitta brytningsindex för olika material med hjälp av denna lag. I denna version av laboratoriet måste eleverna själva mäta med hjälp av rutnätet. Brytningsvinkeln ges inte till dem. En alternativ version av laboratoriet finns tillgänglig där en verifieringssteg är tillgänglig med den resulterande brytningsvinkeln. Se "Snells lag med verifiering" för den versionen.

Snells lag (brytningslagen) är en formel som används för att beskriva sambandet mellan infallsvinkeln och brytningsvinkeln när man hänvisar till ljus eller andra vågor som passerar genom en gränsyta mellan två olika isotropa medier, som vatten, glas eller luft. I detta laboratorium kan du experimentera med flera linser för att hitta brytningsindex för olika material med hjälp av denna lag. I denna version av laboratoriet finns en verifieringsfas där eleverna kan se lösningen med mätningarna för en given experimentell uppställning. Om eleverna inte ska kunna se lösningen, se istället den alternativa versionen av laboratoriet "Snells lag" (utan verifiering).

Snells lag (brytningens lag) är en formel som används för att beskriva sambandet mellan infallsvinkeln och brytningsvinkeln när det gäller ljus eller andra vågor som passerar genom en gräns mellan två olika isotropa medier, såsom vatten, glas eller luft.

I detta laboratorium kan du experimentera med flera linser för att hitta brytningsindexen för olika material med hjälp av denna lag.

I den här versionen av laboratoriet finns det en verifieringsfas där eleverna kan se lösningen med mätningarna för en given experimentuppställning. Om eleverna inte ska kunna se lösningen, se istället den alternativa "Snells lag"-versionen av laboratoriet (utan verifiering).

Med den här enheten får du realtidsvärden för att utvärdera de akustiska komfortförhållandena och gränsvärdena kopplade till olika professionella aktiviteter.

Få tillgång till mer information om hur du professionellt använder denna enhet!

Akustiska förhållanden är väsentliga för att garantera korrekta komfortförhållanden i alla byggda utrymmen. För att mäta buller kommer vi att använda PEAKTECH 8500 ljudnivåmätare som ett mätverktyg.

Denna kompakta utrustning erbjuder mycket mångsidighet när det gäller att ta mätningar inomhus och utomhus, och för att omedelbart veta ljudförhållandena orsakade av olika källor i ett rum, utrymme eller arbetsplats.

Genom de angivna scenarierna, observera hur det akustiska beteendet i ett utrymme varierar beroende på bullerkällan, mätutrustningens position och frekvenserna för varje erhållet ljud.

Från dessa mätningar är det möjligt att föreslå förbättringsåtgärder inom ramen för en energirevision.

Detta ultrakoncurrenta laboratorium är baserat på en experimentell övning om röntgenspektroskopi med hjälp av en apparat av märket LEYBOLD som är installerad i ett radiologiskt instrumentationslaboratorium vid National University of Costa Rica (Universidad Nacional de Costa Rica), som är beläget i byggnaden för tillämpad medicinsk fysik.

Utrustningen består av ett röntgenrör med en guld (Au) anod, tillsammans med en scintillationsdetektor konfigurerad med en förstärkare och en digitalisator som möjliggör bearbetning av information från mätningarna som gjorts av detektorn genom mjukvara.

Testet syftar till att karakterisera strålen från strålningskällan genom den experimentella beräkningen av spektrumet av röntgenstrålen som produceras i röret, samt att generera grundläggande uppfattningar om radiologisk instrumentering och hur variationen av dess parametrar används i industriella och medicinska tillämpningar.

Med detta laboratorium kan du kontrollera avståndet till vilket en fjäder ska flyttas, och se och mäta dess beteende när den släpps. Detta experiment ger dig en uppsättning verkliga data som du kan använda för att analysera fjäderns beteende beroende på avståndet, tiden och andra variabler.

I detta fjärrlaboratorium kan studenterna välja mellan tre olika material—koppar, mässing eller aluminium. De kan sedan tillföra värme till det valda materialet och observera den resulterande termiska expansionen. Detta interaktiva laboratorium låter studenterna utforska principerna för termisk expansion i realtid, vilket förbättrar deras förståelse för hur olika material reagerar på värme. Med exakt kontroll och detaljerade mätningar erbjuder detta laboratorium en praktisk inlärningsupplevelse som är tillgänglig var som helst, vilket ger djupare insikter i materialvetenskap och termodynamik.

This device allows you to conduct real-time measurements from surface temperature conditions, to detect potential construction issues or to detect functionality issues in the premises."

Access to know in more detail how to make use of this equipment at a professional level!

Discover the measurements taken with a HTI HANDHELD 35200 thermographic camera.

This compact device offers much versatility for taking surface measurements and for instantly knowing the thermal conditions of a build element, a window, a device...

Observe through the proposed scenarios how the thermal behavior of a building is critical for drawing conclusions, and to propose improvement measures in the Energy Auditing area.

Genom detta fjärrlaboratorium kan du styra proverna under observation av ett mikroskop. De tillgängliga proverna möjliggör analys av 6 olika bladprover, där du kan jämföra deras olika pigment och färgningar

Newtons vagga är en anordning som demonstrerar bevarande av rörelsemängd och energi med hjälp av en serie svängande klot.