Näin pelaat Sataman poiju -peliä
- Valitse koe ja lue kortilta mittapaalun merkit, mainingin koko ja sen jaksonaika.
- Amplitudi mitataan keskitasosta, ei ylhäältä alas.
- Kirjoita ennusteesi ja paina Aloita. Poiju keinuu mittakaavassa mittapaalun vieressä.
- Seuraa oransseja merkkejä: amplitudisi mittapaalussa, jaksonaikasi kuvaajassa tai matkasi, nopeutesi tai energiasi oikeaan verrattuna.
Mikä on amplitudi?
Kaikki värähtelevä liikkuu edestakaisin keskikohdan ympärillä. Amplitudi A on suurin etäisyys tuosta keskikohdasta: mainingissa keinuvalle poijulle se, kuinka korkealle se nousee tyynen veden pinnan yläpuolelle, mikä on yhtä paljon kuin se laskee sen alapuolelle. Se on puolet etäisyydestä ylhäältä alas, jota kutsutaan usein huipusta huippuun -arvoksi. Jaksonaika T on yhden täyden nousun ja laskun kesto, ja harmonisessa värähtelyssä se ei riipu amplitudista: suuremmalla heilahduksella on pidempi matka, mutta se liikkuu samassa suhteessa nopeammin. Amplitudilla on silti paljon merkitystä. Jokaisessa jaksossa poiju kulkee 4·A, ja sen suurin nopeus keskellä on 2π·A ÷ T. Värähtelyn energia kasvaa amplitudin neliön mukana: kaksi kertaa suurempi maininki kantaa neljä kertaa enemmän energiaa ja kolme kertaa suurempi yhdeksän kertaa enemmän. Samalla ajatuksella mitataan äänen voimakkuutta ja maanjäristyksen voimaa.
Rajattu oppimismalli
Maininki on tasainen siniaalto, jonka jaksonaika on 8 s, ja poiju seuraa sitä tarkasti noustessaan ja laskiessaan veden mukana mittapaalun kohdalla. Vain liike ylös ja alas lasketaan; aalto kulkee ohi viemättä poijua mukanaan. Korkeudet ovat mittakaavassa mittapaalussa, ja ne mitataan merenpohjasta 0 m:stä. Mainingin energia neliömetriä kohden on ½·ρ·g·A², kun meriveden tiheys on 1025 kg/m³ ja g = 9,8 m/s². Kokeet kestävät yhden tai kaksi jaksoa tai matkan kohdalla minuutin, ja ne näytetään 2–6 kertaa reaaliaikaa nopeammin. Vastaus 2 %:n tarkkuudella on oikein.