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परीक्षण करना, डेटा एकत्र करना और निर्णयों को सूचित करना

शिक्षक सुझाव आइकन शिक्षक सुझाव

छात्रों को रोबोट और उसके कार्गो के कई परीक्षणों और लॉगिंग के लिए पर्याप्त समय दें और फिर उनके द्वारा एकत्र किए गए डेटा की समीक्षा करके इन प्रश्नों के उत्तर दें। उस डेटा की तालिका नीचे दी गई है।

ग्राफ पेपर पर एक चित्र जिसमें वेग में परिवर्तन और समय में परिवर्तन के सूत्र दर्शाए गए हैं। सूत्रों को Δv = vf - vi और Δt = tf - ti के रूप में लिखा जाता है, जहाँ Δ परिवर्तन को दर्शाता है। सूत्रों के नीचे, प्रतीकों को परिभाषित किया गया है: vf का अर्थ है अंतिम वेग, vi का अर्थ है प्रारंभिक वेग, tf का अर्थ है समाप्ति समय और ti का अर्थ है प्रारंभिक समय। चित्र के दाहिनी ओर एक हाथ कलम पकड़े हुए दिखाया गया है, जो लाल स्याही से परिभाषाएँ लिख रहा है।
वेग में परिवर्तन और समय में परिवर्तन की गणना करना

आप बोतल को कार्गो के रूप में कहाँ रखेंगे?

क्लॉ आर्म चैलेंज में आपको V5 क्लॉबॉट का उपयोग करके एक बोतल को ट्रांसपोर्ट करना होगा। यह आसान होगा, लेकिन आपको अपने रोबोट को उसके पंजे वाले हाथ को अलग-अलग ऊंचाइयों तक उठाकर दौड़ाना होगा। इसलिए अपने रोबोट को गिरने से बचाने के लिए, आपको बोतल के लिए सबसे उपयुक्त स्थान का चुनाव करना होगा। अपनी मान्यताओं का परीक्षण करें और अपने V5 क्लॉबॉट के साथ कुछ परीक्षण चलाएं।

सबसे पहले निम्नलिखित प्रश्नों की जांच करें:

  • V5 क्लॉबॉट का गुरुत्वाकर्षण केंद्र (CoG) कहाँ स्थित है?
  • क्या पंजे वाली भुजा को ऊपर उठाने पर इसका केंद्र बिंदु (cogg) हिलता है? यदि हां, तो किस दिशा में?
  • V5 क्लॉबॉट कितनी तेजी से गति पकड़ सकता है और अपनी भुजा को नीचे करते समय कितनी स्थिरता बनाए रख सकता है?
  • वी5 क्लॉबॉट कितनी तेजी से गति पकड़ सकता है और अपनी भुजा ऊपर उठाते समय कितनी स्थिरता बनाए रख सकता है?
  • क्या बोतल की स्थिति V5 क्लॉबॉट की स्थिरता को प्रभावित करती है?
  • तीनों राउंड में से प्रत्येक के लिए ड्राइवर कौन होना चाहिए?

शिक्षक टूलबॉक्स आइकन शिक्षक टूलबॉक्स

इन सवालों के जवाब बोतल के वजन और स्थिति, पंजे की भुजा के विस्तार और चालकों की विभिन्न शैलियों के बारे में एकत्रित किए गए आंकड़ों पर निर्भर करेंगे। आंकड़ों के विश्लेषण के आधार पर ही छात्रों को इन प्रश्नों के उत्तर देने चाहिए।

लॉगिंग डेटा

डेटा लॉगिंग आपको सही और तर्कसंगत निर्णय लेने के लिए आवश्यक जानकारी एकत्र करने में मदद करती है। नीचे दी
उदाहरण तालिका का उपयोग करके, कम से
9 परीक्षणों के परिणाम रिकॉर्ड करें। प्रत्येक परीक्षण के परिणाम एक नई पंक्ति में लिखें। प्रत्येक कॉलम को निम्नानुसार भरें:

  • ड्राइवर: उस टीम साथी का नाम जिसने रोबोट चलाया।
  • बोतल की स्थिति: रोबोट पर वह स्थान जहाँ आपने बोतल रखी थी
  • भुजा की ऊंचाई: रोबोट की भुजा को जितनी ऊंचाई तक उठाया गया था
  • त्वरण: यह मापने का तरीका है कि आपने शुरुआत में रोबोट को कितनी तेज़ी से गति दी।
    • त्वरण = वेग में परिवर्तन / समय में परिवर्तन
  • सीधा खड़ा रहा: हाँ या ना

प्रत्येक परीक्षण रन रिकॉर्ड करने के बाद, परिणामों का उपयोग करके बोतल के लिए ऐसी स्थिति चुनें जिससे आप तेजी से गति बढ़ा सकें और स्थिर रह सकें।

एक तालिका जिसका शीर्षक 'उदाहरण डेटा लॉग' है, जिसमें पाँच स्तंभ हैं: चालक, बोतल की स्थिति, भुजा की ऊँचाई, त्वरण और सीधा खड़ा रहना। तालिका में प्रत्येक स्तंभ शीर्षक के नीचे कई खाली पंक्तियाँ हैं, जो डेटा प्रविष्टि के लिए स्थान दर्शाती हैं। ऐसा प्रतीत होता है कि यह तालिका किसी प्रयोग या गतिविधि के दौरान किए गए अवलोकन या माप को रिकॉर्ड करने के लिए बनाई गई है।

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इस गतिविधि का उद्देश्य छात्रों को यह समझाना है कि लॉग किए गए डेटा के बुनियादी विश्लेषण (अर्थात पैटर्न का पता लगाना) व्यवस्थित परीक्षण के बाद लिए जाने वाले निर्णयों को कैसे प्रभावित कर सकते हैं। आदर्श रूप से, छात्रों को रोबोट के साथ विभिन्न परिस्थितियों में सरल प्रयोगों में उपयोग की जाने वाली नियंत्रण चर तकनीक के साथ कई परीक्षण करने चाहिए और यह तय करना चाहिए कि कौन सी परिस्थितियाँ सर्वोत्तम हैं। छात्र प्रत्येक चर का परीक्षण अन्य सभी चरों को स्थिर रखते हुए करेंगे ताकि अंततः, परीक्षणों के बीच निष्पक्ष तुलना की जा सके। हालांकि, कक्षा के माहौल में यह संभव नहीं हो सकता है क्योंकि इस पद्धति का उपयोग करके व्यापक परीक्षण करने के लिए कई बार प्रयास करने की आवश्यकता होगी। इसलिए परीक्षण के तरीके में कुछ समझौते किए जा सकते हैं। विधि चाहे जो भी हो, छात्रों के विश्लेषण में गुरुत्वाकर्षण केंद्र, रोबोट और कार्गो की स्थिति, त्वरण और चालकों के विभिन्न परीक्षणों में प्रदर्शन पर पड़ने वाले प्रभावों को उजागर किया जाना चाहिए।

चर्चा को प्रेरित करने वाला आइकन चर्चा को प्रेरित करें

इस गतिविधि ने सरल प्रयोगों के माध्यम से छात्रों को अपने रोबोटों के व्यवस्थित परीक्षण करने में मदद की। ये प्रश्न इस गतिविधि के उद्देश्य को स्पष्ट करने में सहायक हो सकते हैं।

प्रश्न:यह दृष्टिकोण केवल अनुमान लगाने और अभ्यास के माध्यम से जाँच करने से बेहतर क्यों था?
उत्तर:किसी चीज़ के काम करने या न करने के तरीके और कारणों के बारे में मानवीय स्मृति सीमित होती है और त्रुटि की संभावना रहती है। इसलिए प्रत्येक परीक्षण के दौरान प्राप्त आंकड़ों के व्यवस्थित तथ्यों का उपयोग करके प्रत्येक परीक्षण की स्थितियों को लॉग या रिकॉर्ड करें ताकि पैटर्न देखे जा सकें। यह केवल अनुभव के आधार पर पैटर्न खोजने से बेहतर है क्योंकि पूर्वाग्रह और स्मृति की सीमाएं इसमें बाधा डालती हैं।

प्रश्न:क्या आपको लगता है कि पेशेवर लोग वास्तव में इस तरह की चीजों का परीक्षण करते हैं? वे ऐसा क्यों करेंगे?
A:इंजीनियर और वैज्ञानिक अपने डिजाइन और सिद्धांतों का लगातार परीक्षण करते रहते हैं! वे अपने निर्णयों और योजनाओं का समर्थन करने के लिए डेटा एकत्र और विश्लेषण करते हैं। वे ऐसा इसलिए करते हैं क्योंकि अक्सर वित्तीय या जैविक जोखिम अधिक होते हैं। वे किसी रोबोट के हाथों महंगी गलतियों का जोखिम नहीं उठा सकते, या इससे भी बदतर, किसी व्यक्ति के जीवन को खतरे में नहीं डाल सकते। सावधानीपूर्वक परीक्षण करके यह सुनिश्चित किया जाता है कि योजनाएं एकत्रित किए गए डेटा के तथ्यों पर आधारित हों, जिससे इस समस्या से बचाव हो सके।