Simulering av mätningar

Jag hade gjort några dator övningar för att elever skulle lära sig att avläsa mätning i Fysik. Detta var på på 1990talet och jag jobbade i Tanzania och programmerade i Qbasic som hanterade grafik i EGA upplösning, som är väldigt grov jämfört med dagens skärmar.

Jag skrev de på engelska för mina elever därnere. Sedan har jag översatt till svenska och byggt ut utlärande moment i nonieskalläsningsprogrammet.

Avläsa analoga volt (med mera) meter

Den ena programmet tränar en på att avläsa analoga visarinstrument. Nu är vi ganska bortskämda med digitala mätare som är lätta att avläsa (OM batteriet är inte dålig!). Men man kan fortfarande stöta på analoga instrument, så jag tittade nyligen på programmet.

Ena momentet är att kunna tolka skalan beroende på vilket mätområde man valt. Till exempel kan en skala börja på noll och vara markerad med 6 i övre ändan. Om man väljer mätområdet 6 V och visarnålen pekar på 5 skall man veta att det innebär 5 Volt. Men, om man väljer mätområdet 60 V och visarnålen pekar på 5, skall man veta att det innebär nu 50 Volt. Om man väljer mätområdet 600 mA och visarnålen pekar på 5 skall man veta att det innebär 500 mA. Programmet ger rättande feedback om man glömmer att ange enhet eller om man skriver enheten på fel sätt. Milliampere är mA och inte MA eller ma. Om du skriver 50mA eller 50 mA accepteras vilket som, även om den med mellanslag är lite lättare att läsa.

Andra momentet är att träna sig att uppskatta tiondelar mellan skalstreck. Så om nålen pekar lite över mitten mellan skalstrecken 11 och 12 mA skall man försöka skatta 11,6 eller 11,7 mA.

Det visade sig att gamla Qbasic tolk programmet inte funkar på 64 bit maskiner. Men jag hittade att några BASIC entusiaster hade gjort en ny version som kunde köra de gamla basic textfilerna och även bygde ut språket med nyare funktioner och kompilerar programmen till EXE filer som man kan köra på datorn utan BASIC tolk. Man kan inte lägga upp EXE filer på servern så det är packad som en Analog mätaravläsning ZIP fil.   Download/nedladdning

När jag försökte kör de på Windows 10 stoppades de av W10 säkerhets funktioner. Men om man klickade (som jag minns det) ”mer information” så kom jag till en dialog där man kunde välja ”kör ändå” och det funkade.Avläsa skjutmått nonieskala

Avläsa nonieskala, skjutmått

Skjutmått rent mekaniskt ser fortfarande ut som förut och används fortfarande mycket. Jag gjorde en java simulation om yttre, inre och djupmått med ett skjutmått.  De har oftast nu en digital avläsning. Men om batteriet är slut i digitala eller du bara en gammal typ, så kan det vara bra att veta hur man läser. 

Denna typ av skala kan även förekomma på andra instrument, t ex vinkel- avläsning på ett spektroskop.

Detta skulle bli 45° 45', troligen lite över 45'.  

Stäng käftarna. Det bör visa 0 då. 0 strecket på den korta skalan (nonieskala vernier scale in English) på rörliga käften bör då peka på 0 på huvudskalan. Det finns många bra video om läsprocessen på YouTube som t ex https://www.youtube.com/watch?v=jjw-PG0cfJU

Hur Nonieprogrammet ser ut

Här finns en nedladdbar ZIP fil med träning (och undervisande feedback) i att avläsa nonieskalor (i flera varianter) och oändligt slumpade mätvärden.
Download nonieträning program i ZIP fil

Animationer av livets molekyler

Jag finner det helt ”mindblowing” att se saker vi tror oss veta om hur småsteg i livets processer fortgår i molekylnivån. Jag börjar samla några här. (Vi utsätter oss samtidigt för risken att få förenklade, eller t o m helt fabricerade, bilder som fastnar i vårt bildminne.)

Maskineriet omkring kromosom replikation

Thunderf00t

Part 1 – atomer och enkla molekyler i synnerhet vatten

part 2 – Proteiner, i synnerhet hemoglobin och syre transport

part 3 – protein vikning (folding)

Fusk info från Al Gore and Bill Nye?

Jag har hört båda ”öknarna breder ut sig [pga koldioxod ökning]” och att ”jorden blivit grönare pga koldioxod ökning”. När jag höll på söka mer om detta, hittade jag denna sida: Al Gore and Bill Nye fail at CO2 experiment

När jag läste den sidan var det inte så att mitt förtroende för Gore och Nye förstärktes. Tvärtom, så är jag mycket besviken på de. 

När jag ser demonstrationsförsöket de gjorde så förstår jag att artikel författaren tyckte att det verkade dåligt upplagt, så han bestämde sig för att titta på det och försöka upprepa det. Men det visade sig att det var värre än så. Förutom dålig försöksförslag så är videon ett bedrägeri. Om det var bara att de redigerade ihop hur de trodde att det skulle gå utan att försöka göra på riktigt, eller om de märkte att det inte gav resultatet de väntade så de fuskade videon så det skulle se ut som vad de ville, det vet man inte.  Men att presentera en påhittad resultat som ett riktigt försök är nästan lika illa som att medvetet förfalska videon. Båda saknar vetenskaplig heder. 

Artikeln beskriver tydligt vilka brister som försöksupplägget hade. Den visar också att när de gjorde det blev det helt annat resultat. De visar också att parallell visning av ”termometrarna” är egentligen samma termometer klipp som bara redigerats om. 

Om någon vill fråga om saker i artikeln, fråga gärna.

Grönare Jord?

När Gore/Nye visats vara opålitliga, blev jag ännu mer angelägen att kolla ”är jorden grönare?” nu då CO2 ökat.

Lång pdf med 3 olika mätserier https://www.osti.gov/servlets/purl/1328357

Här är en karta som bygger på satellitdata:

grönare jordkarta

Trend in annual LAI 102 10-2 per m2 per decade. LAI = Leaf Area Index
alltså ”årlig [ensidig]bladyta ändring per kvadratmeter [markyta?] per decennium”
Alla grönare områden är sådana där växtligheten ökar. Man ser att, även om det förekommer områden där det minskar, så är det större områden med större ändring där växtligheten ökar.  De modellerings försök som gjorts tyder på att koldioxiden står för stor parten (tror det var ca 70%) av ändringen (andra delar kan vara temperatur, regn, förbättrade odlingsmetoder)  

Kritik, frågor välkomnas!

Kärnkraft?

Kärnvapen är hemska. De utvecklades tillsammans med kärnkraft. Solen utvecklar energi med fusion som är en typ av kärnkraft. Jag har brukat raljera med att jag är för kärnkraft men med sin traditionellt lokalisering: på solen. Avfallsfrågan är då löst för många generationer framåt.

Detsamma kan man inte säga om avfallet som skapats av våra kärnreaktorer på jorden. När jag hade ett antal timmar varje månad som MPs kommun___ (partisekreterare eller något) i Kramfors (på 80-talet?) så ägnade jag en del åt att försöka undersöka om Greenpeace uträkningar om kostnaden för lagringen av kärnavfallet, som Svenska Kärnbränsle skall hantera, stämde.

Första problemet är tekniskt: skulle metoden vara säker. Vet fortfarande inte. I synnerhet när såpass mycket skulle behöva skyddas så länge .

Andra problemet var att man ekonomiskt behövde räkna med ”ränta på ränta” på fonden för avfallet och med en nivå på ränta som är inte att räkna med. (Förutom att ränta på ränta spränger alltid ramarna med tiden)

Tredje problemet var ”var är denna fond? Vad är det för resurs?” Det tog en del uppnystning. Till slut var det en ekonom på bränslehantering som sade att de köper svenska statsskuldspapper. ”Men vad händer när de pengar skall tas ur fonden?” frågade jag, ”Blir det inte så att svenska staten får antingen skära i sin service eller höja skatterna då?” Svaret var ”Jo, men det är inte annorlunda än pensionssystemet.” Jag var lite chockad. Båda saker där vi tror oss lägga undan för att säkra framtiden, används i nutid, för att uppfylla mer kortsiktiga vallöften om höjda bidrag eller sänkta skatter beroende på regering. Men det blir våra barn och barnbarn som får ”stå för fiolerna”i framtiden och hoppas att nästa steget i pyramiden kan rädda de.

Det som är bra med kärnavfall är att det bevaras samlad vid produktionsstället (till skillnad från fossileldade. Många koleldade kraftverk i sin drift sprider [förutom kvicksilver] mycket mer radioaktivitet än kärnkraftreaktorer i drift.). Det som är dåligt är att det blir till slut samlat så mycket och inte minst att det är farligt mycket länge (> tusentals år).

Nyare bekymmer

Samtidigt som mycket har gått framåt med solenergi och vindenergi, så har det funnits en del statistik som pekat på problem som inte är så lätt att avfärda. Denna TED talk tar upp mycket om det.

Viktigaste punkter: Stora problem med balansering av produktion och behoven när det gäller sol och vind.

Vad kan man göra?

Samma föreläsare talar om hur rädslan för risker för våra barn användes för att motverka kärnkraft, som var ju en ny energi källa som var ju besläktad med kärnvapen.

Han menar att nu har vi mer erfarenhet att bygga på och statistik som visar att kärnkraft, även när man tar med båda Tjernobyl och Fukushima, är mycket säkrare än andra energiformer.

Då hälso- och dödsstatistik kan tolkas väldigt olika och t o m manipuleras, är jag medveten om att det kan vara grunder i hans resonemang som andra vill komplettera. Skriv gärna i kommentarsfältet nedan! Annars riskerar jag att tro på vad han säger här och fortsätta sprida det!

Han har varit med att se att nu finns mödrar som demonstrerar för kärnkraft just för sina barns säkerhet:

Vilken sort kärnkraft?

Fusion (som på solen) är fortfarande gäckande.

Den variant som för mig känns mest intressant att undersöka och ev. utveckla är Molten Salt Thorium reaktorvarianten. Det som fångade mig starkast från början är att de kan använda kärnavfall som redan skapats av andra reaktorer, och plutonium från kärnvapen, som bränsle och minska både mängden OCH tiden som den är högradioaktiv (ner till cirka 300 år i stället för tusentals).

En variant som planeras

De skriver om avfallet t o m
”The half-life is reduced from several hundreds of thousands of years down to 20-30 years.  ”

en ej alltför teknisk beskrivning av flytande salt torium reaktor.

Produktion av medicinska isotoper är en annan sak som de kan ge. Personligen känner jag mig inte så lockad av det, men det kan ha fördelar jämfört med strålkanoner.

Hur skall vi annars göra med avfallet?

Även om du skulle tycka att det finns fel på ”kärnkraft är säkrare än andra energiproduktionsmetoder”, så kvarstår problemen med kärnavfallet som redan finns, även om vi skulle stänga all kärnkraft idag och hur vi skall verkligen få bort alla kärnvapen som finns.

Finns det något som du tycker vore bättre än att använda dessa torium reaktorer för att hantera kärnavfallet? Skriv i så fall i kommentarsfältet nedan.  Om inte, borde alla som vill lösa avfalls och kärnvapenproblemen, vara åtminstone för att stödja utveckling av typen flytande salt torium reaktor som är inriktad på att ta hand om avfallet.  Att de skulle samtidigt ge mycket energi medans vi reder ut bästa sätten att göra energi framåt är inte heller en nackdel.  

Elektricitet-vatten liknelser- även för kondensator och spole

Många lärare använder liknelser för att ge en känsla för el, där man jämför med vatten.

El vatten
spänning tryck
ström flöde
ampere liter/s
ledare rör (diameter, längd)
motstånd, resistans rör med grus i
driva motor driva vattenhjul
 snabb spänningsöverföring trots låg elektron vandringshastighet  tryck i ena änden förmedlas snabbt till andra utan att vattnet rör sig speciellt

Utkast om kondensator och spole

Hade gjort detta för många år sedan men hade svårt att hitta det så jag lägger det här så länge

En applicerade tryck gör att vatten rinner från början obehindrat snabbt in i ”kondensator kulan”, men gummi membranen blir stegvis mer spänd och ger bakåt tryck tills flödet in stoppas helt.

När ett tryck appliceras på ”spole turbinen” så gör turbinens tyngd/tröghet att det bara långsamt kommer igång ett flöde. När turbinen kommer upp i varv så passerar flödet ganska obehindrat. Om applicerade trycket upphör så kommer turbinens rörelsemoment  att göra att det fortsätter att snurrar och agerar som pump så att flödet/strömmen fortsätter.

Svängningskrets, oscillator

Om man kopplar dessa enheter i en krets, så kommer de att kunna ge en svängning där energi byggs upp i elastisk energi i ”kondensator kulan” som gör att strömmen byter riktning och energin går över till ”spole turbinen” som snurrar igång och har rotationsenergi när elastiska energin har tagit slut o s v.