Gli stopwatch esistenti in rete



Credo che la maggior parte dei Lettori sappiano che in rete si trovano degli ottimi “cronometri” o “stopwatch” che nulla hanno ad invidiare ad un cronometro manuale meccanico (ormai un pezzo di interesse antiquario, la cui risoluzione era limitata al quinto o al decimo di secondo) o an un cronometro digitale, molto più economico e con una risoluzione di 1/100 di secondo. Alcuni di questi stopwatch sono “freeware”(ad esempio l’ottimo http://www2.whidbey.net/gordonf/FreeWatch/) altri sono “shareware” o a pagamento come, a semplice titolo d’esempio,

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Quest’ultimo ha il vantaggio di potere estendere il quadrante a tutto schermo, visibile pertanto con un notebook con schermo 15” ad una platea di una ventina di persone.

Ecco il punto …

Immaginate un’aula di Fisica e immaginate ora un buon Docente con poca strumentazione e molta voglia di fare vedere, toccare e misurare. Un simile cronometro è già una buona cosa, ad esempio, per misurare “tutti insieme” il periodo di oscillazione di un pendolo, applicando, sempre tutti insieme, la teoria delle misure soggette ad errori casuali ripetendo, per 20 studenti, 20 misure. Il foglio elettronico (ad esempio Excel) consentirà poi un agevole calcolo del valore medio della misura e della deviazione standard.

E’ già un buon inizio, ma non basta. Il comando start/stop di qualunque “stopwatch” reperibile in rete avviene tramite il solo tasto sinistro del mouse. E’ un limite che lo rende non adatto per misurare una velocità, ad esempio comandando la partenza dei tempi tramite un foto- interruttore e bloccando il conteggio dei tempi sempre tramite un foto- interruttore.

I programmi per uno stopwatch sono solitamente scritti in Visual Basic dove l’azione/esecuzione/comando avviene tramite il click del mouse. Nel Visual Basic non vi è assolutamente alcuna restrizione “a priori” su quale sia il tasto. L’azione avviene quando il pulsante, schiacciato, viene rilasciato. Chi ha un minimo di dimestichezza con VB (Visual Basic) sa che la funzione “timer” è quella da impiegarsi per un cronometro, che nessuna limitazione è imposta sul tasto (destro/sinistro) e che un programma spartano di prova richiede pochi programmi di VB aggiuntivi e poche righe di programma “sorgente”.

Immaginate ora l’aula di Fisica con la “rotaia a cuscino d’aria” e un costoso cronometro con traguardi ottici Leybold del costo (ordine di grandezza di 2000 Euro per il solo cronometro). Osservate peraltro come il cronometro abbia cifre del display alquanto piccole per potere essere viste in un’aula a gradinata.

Uno “stopwatch” in Rete può risolvere il problema se vi associamo due “interruttori” a barriera luminosa? Sicuramente no, perché un solo “tasto” del mouse (sostituito da un interruttore elettro-ottico esterno ivi saldato al posto dell’interruttore a pressione del mouse) può far partire il conteggio dei tempi ma non arrestarne il conteggio.

Però, se si scrive un programmino in VB e si sostituiscono i due tasti (sinistro e destro) con due interruttori elettro-otici il gioco è fatto. In semplicità e con risparmio dei 2000 Euro dell’ottimo cronometro Leybold.

Se qualcuno fosse interessato a sviluppare concretamente il progetto, mi pregio di rinviarlo all’articolo: “Stopwatch provides a low cost training” sulla rivista Phys. Ed.

L’articolo descrive sostanzialmente come modificare un mouse da pochi Euro da connettere a una porta USB (servono due fotoresistenze  e due puntatori LASER) e il programma per conteggiare i tempi è liberamente e gratuitamente scaricabile dal progetto “DataMouse” della rivista.

Qui sotto il link: http://iopscience.iop.org/0031-9120/page/Datamouse

Nelle Figure qui sotto il mouse “modificato” e la schematica del funzionamento.

Fig. 1. Schema del dispositivo. E’ mostrato il mouse “sezionato” e modificato con la rimozione dei due interruttori a pressione sotto i tasti. FR1 e FR2 sono le fotoresistenze sui pins degli interruttori. L1 e L2 sono due laser pointers puntati sulle due fotoresistenze.

Fig. 2. Un tipico mouse sulla porta USB “sezionato” e modificato. I due interruttori sotto i pulsanti sono stati rimossi. E’ visibile la fotoresistenza FR1 saldata sui pins dell’interruttore sotto il tasto sinistro. Agli altri due pins vanno connessi tramite terminali a clips i cavetti provenienti dalla seconda fotoresistenza FR2. Le fotoresistenze impiegate hanno una resistenza al buio Rd = 1 MΩ. Rd si reduce a Ra in un intervallo da 50 a 100 k in un locale moderatamente illuminato (e quindi si comporta come un interruttore aperto). Quando queste fotoresistenze sono invece investite dal fascetto di un comune puntatore laser, la resistenza si riduce ad un valore Ri molto basso (Ri ≈ 300 Ω o meno) e pertanto si comportano come un interruttore chiuso.

 

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