Videometen klas 4

Algemeen:* Dag 1 t/m 3 hoef je niet in te leveren. Dag 4 t/m 6 wel.* Voldoende maakt bij de toets het cijfer c = p/8,5 +1,5 goed: c = p/8 + 2* Verslag moet uiterlijk bij de toets worden ingeleverd. Er na is pech: wat ook de reden is.

Dag 1) ###########################################

* Open Coach-6. Kies open. Kies videometen en daarna introductie videometen. De start van een sprinter.

* Vergroten. Het videofilmpje is trouwens irritant klein. Dit kun je vergroten door automatisch zoemen. Maar waar zit dat? De eerste stap is: rechtermuis klik op video. En nu jij….

* Spelen. De videoclip toont de start van een hardloper. Speel de videoclip af door te drukken op de knop Afspelen op de videobalk. Met de beeldjesbalk kun je door de beeldjes van de video lopen. Klik op een beeldje in de balk (één van de verticale streepjes) Aan de rechterkant van de videobalk vind je de Zoom-knop (het loepje) waarmee je kunt inzoomen op een interessant gedeelte van de beeldjes. Maak eerst een selectie: klik op het eerste interessante beeldje, en <Shift>+klik het laatste beeldje. Je ziet een gestippeld kader rond de geselecteerde beeldjes verschijnen. Klik nu op de Zoom-knop.

* IJken –Plaats Om een zinvolle meting te kunnen uitvoeren moet de video juist geschaald worden: je moet aangeven hoe groot een afstand op het scherm in werkelijkheid is. Om dit te kunnen doen is vaak een meetlat mee gefilmd. Op de video van de sprinter zie je twee witte balkjes van elk 1 m. Ook kun je aangeven waar het assenstelsel ligt.

Rechtsklik het Videomeetvenster en kies de optie Schaal aanpassen... Omdat de verticale en horizontale meterlatten op het videobeeld even lang zijn, kies je Dezelfde schaal in alle richtingen. (kijk stiekem ook even wat er gebeurt als je de andere optie aanklikt)De ijklat (standaard roodgekleurd) en het assenstelsel (standaard geelgekleurd) verschijnen in beeld.Verplaats de uiteinden van de rode ijklat tot ze precies samenvallen met de witte 1 m balk op het scherm. Vul voor de Schaallengte in: 1 m. Plaats het assenstelsel door de oorsprong te verslepen naar het hoofd van de sprinter (sleep het kleine cirkeltje). Het assenstelsel kan ook gedraaid worden door de kleine gele stip naast de oorsprong te slepen. Kijk even naar het effect daarvan. Klik OK als je klaar bent. Daarna is de plaats ijking vast.

* IJken-tijd. Selecteer de optie Tijd-ijking...uit het videogereedschapmenu. Met deze optie stel je in hoe snel de video is opgenomen, en welk beeldje overeenkomt met t=0.Deze videoclip werd opgenomen met 30 beeldjes per seconde. Deze informatie wordt gebruikt om het rangnummer van het beeldje te koppelen aan een tijdstip t (in seconde), zodra is vastgelegd bij welk beeldje de tijd gelijk is aan nul. Kies de optie t=0 bij eerstgekozen beeldje. Klik op OK als je klaar bent.

1

* Selectie Videopunten. Kies de optie Videopunten uit het gereedschapmenu.Je gaat op ieder beeldje 1 punt meten, dus stel in 1 videopunt per beeldje.

* Selectie van beeldjes Kies de optie Beeldjes selecteren... in het videomeetmenu.Er zijn vier methodes om beeldjes te selecteren. Voor dit voorbeeld neem je Gelijkverdeeld 20 beeldjes tussen 1 en 74. Dat betekent ongeveer elk vierde beeldje.De geselecteerde beeldjes worden met een zwart streepje weergegeven op de beeldjesbalk de andere beeldjes worden grijs.

* meten. Het meten start door de groene startknop bovenaan. Let op: niet de video-afspeel knop indrukken (al ziet die er hetzelfde uit). De cursor verandert in een kruis. Klik op een makkelijk punt (bijvoorbeeld het hoofd) Elk keer klikken = meten en gaan naar volgende beeldje. Je moet dus totaal 20 x klikken.

* grafiek maken. Rechtermuis klik op video, kies diagram tonen. Zet grafiek in een leeg venster neer. Je kunt zo’n grafiek ook voor je meting klaar zetten. In dat geval zie je life de grafiek groeien terwijl je meet. In principe is de grafiek de x en y-coordinaat tegen de tijd uitgezet. Als je naar diagram instelling gaat (rechtermuis op grafiek) dan kun je instellen dat bijvoorbeeld de y-coordinaat onzichtbaar wordt. (de vertikale positie van het hoofd lijkt me niet zo interessant) Dus doe dat dan maar. (het onzichtbaar maken)

* corrigeren. Als je op de grafiek rechts klikt, dan kun je de optie uitlezen kiezen. Niet alleen via de muis, maar ook met de pijltjes toetsen kun je zo over de grafiek bewegen. Je ziet ook dat in het videovenster de film mee beweegt. Je ziet ook waar je precies geklikt hebt. Mocht een meting niet helemaal goed gegaan zijn, dan kun je hem corrigeren. Dat kan door het (blauwe) videomeetpunt te verslepen. Kijk maar hoe het werkt. Je kunt ook stoppen met uitlezen. Ontdek hoe dat moet.

* bewerken-functie-fit. Als een eerste stukje van een grafiek niet zo spannend is, kun je inzoemen op het interessante gedeelte. Zoek uit hoe dat werkt, en zorg dat je van de grafiek van de sprinter een mooie parabool voor je neus staat.De gemeten grafiek kunnen we netter maken door hem te vervangen door een wiskundige functie. Rechtermuis op grafiek. Analyse/verwerking. Functie-fit. Kies als functie type een parabool. Druk op de knop verfijnen. De het programma zoekt dan de juiste parabool die bij de metingen past. Selecteer grafiek vervangen en druk op ok. We gaan verder met die fit, dus maak de andere grafiek(en) onzichtbaar.

* bewerken-helling. De grootste snelheid bereikt de sprinter op het laatst. Dan loopt de helling namelijk het steilst. Er is een methode om snelheid te bepalen. We willen eerst de snelheid op t = 1,5 s bepalen. Ga weer naar Analyse/verwerking. Kies helling. Klik op 1,5 s. Draai de raaklijn (via pijltjes toetsen) zodanig dat hij een echte raaklijn wordt. Lees de helling (=snelheid af). Bepaal zo ook de snelheid op het laatst van de beweging.Toegegeven, daar is het tekenen van een raaklijn lastiger. Probeer het.

* Bewerken-afgeleide. Om zo voor vele punten de raaklijn te tekenen is best veel werk. We kunnen ook de snelheidsgrafiek laten tekenen. De snelheid is de afgeleide van de plaats. Ga naar analyse/verwerking. Kies orde: eerste afgeleide. Druk berekenen in. Je ziet nu de snelheidsgrafiek.

2

Twee vragen: a) snap je de vorm van de grafiek?b) Lees de maximale snelheid af en vergelijk met jouw antwoord. Klopt het?

* Bewerken-tweede afgeleide. We kunnen ook de tweede afgeleide tekenen. Dit levert versnelling op. Het kan op 2 manieren worden uitgevoerd: a) direct via orde: tweede afgeleide. b) Indirect via eerst snelheidsgrafiek toevoegen en daarvan weer de afgeleide grafiek laten tekenen.

Hoe het ook gebeurt: snap jij de vorm van de (a,t)-grafiek?

Een sprinter is 70 kg. Als we de versnelling weten kunnen we dus met de 2e wet van Newton de kracht berekenen met F = m·a. Bereken de kracht van de sprinter.

*Opslaan. Als je opslaat, moet je zelf een goede naam en plek kiezen. Werk je op een netwerk computer, sla dan op een USB stick op. Het blijkt dat je ook nog kunt kiezen uit twee bestands opties: cma activiteit en cmr resultaat. Ik hen geen verschil kunnen ontdekken. Jij wel?

Dag 2) ###########################################

Om goed gewapend te zijn moet je nog 3 technieken leren: a) traceren b) perspectief veranderen (dag 3) c) het inladen van een eigen filmpje. (dag 3)

* Openen en ijken Open in Introductie videometen: Vide-jo(traceren).cma. Alvorens je betekenisvolle gegevens kunt halen uit de videoclip, moet je afstanden op het videobeeld ijken, beslissen van welke videobeeldjes je wilt meten en evt. een tijd-ijking doen.

Ook kun je vooraf de video bijstellen (belichting, kleur, contrast, rotatie). Hoe kan dat? Rechtsklik: bijstellen. Pruts daar even mee.

Rechtsklik in het Videomeetvenster en kies de optie Schaal aanpassen. Versleep de eindpunten van de ijklat (standaard roodgekleurd) naar de diameter van de jojo. Vul in voor de Schaallengte: 0,34 m.Plaats de oorsprong van het assenstelsel ter hoogte van de zitting van de stoel waar de persoon op staat en de y-as net links van de jojo. Klik OK.

Rechtsklik in het Videomeetvenster en kies de optie Tijd-ijking... De videoclip werd opgenomen met 30 beeldjes per seconde. Deze informatie wordt gebruikt om het rangnummer van het beeldje te koppelen aan de tijd t (in seconden), zodra is vastgelegd welk beeldje correspondeert met t=0. Kies t=0 bij eerstgekozen beeldje. Klik OK.

Rechtsklik in het Videomeetvenster en kies Diagram Tonen om een diagram klaar te zetten waarin de gegevens worden getoond. De vorm van de cursor verandert in een klein diagram. Klik in het venster linksonder om het diagram te plaatsen. In het diagram staan de horizontale (P1X) en vertikale (P1Y) coördinaten van de videopunten uitgezet tegen de tijd.

* selectie videopunten. Rechtsklik in het Videomeetvenster en kies Videopunten...We gaan 1 punt per beeldje meten, en wel het donkere punt nabij de rand van de jojo-schijf. Laat het Aantal videopunten per beeldje staan op 1. Ga naar de sectie Markering en kleur van de dialoog en stel je favoriete kleur en markering in voor de videopunten (een grote blauwe punt werkt goed).

3

Alvorens te meten moet je vastleggen welke beeldjes van de videoclip je wilt gebruiken. Er zijn een aantal manieren waarop je dit kunt doen. Kijk, als de jojo nog niet draait is het niet interessant om te meten. Je kunt natuurlijk achteraf inzoemen op het interessante stuk van de grafiek en daarmee werken. Maar je kunt ook van te voren video beeldjes weggooien. Met de blauwe driehoekjes in de beeldjesbalk kun je snel onbruikbare delen aan het begin of aan het eind van de videoclip uitschakelen. De beeldjes buiten de blauwe driehoekjes doen niet meer mee bij het videometen.

Rechtsklik in het Videomeetvenster en kies Beeldjes selecteren... om een selectie te maken van de ingeschakelde beeldjes. Kies Gebruik alle beeldjes om alle beeldjes te meten (dit is de standaardinstelling). We gaan automatisch meten via Traceren, dus we kunnen rustig alle beeldjes kiezen. Klik op OK. Alle beeldjes in de beeldjesbalk zijn nu zwart (eventuele niet-geselecteerde beeldjes zijn grijs).

* meten. We gaan de beweging van het donkere punt aan de rand automatisch meten via Traceren.Rechtsklik in het Videomeetvenster en kies de optie Traceren...Coach springt nu automatisch naar het eerstgekozen beeldje, het zogenaamde Traceerbeeldje (het Traceerbeeldje wordt in de beeldjesbalk met rood aangegeven). In het Traceerbeeldje wordt de Traceercirkel (blauw) en het zoekgebied (blauw vierkant) getoond. Sleep de Traceercirkel naar de geschikte locatie (de donkere sticker) Start de meting met een druk op de groene Startknop. De knop wordt een rode Stopknop, ten teken dat je de meting altijd met deze knop kunt onderbreken. Coach begint nu automatisch met het vastleggen van de positie van het aangegeven punt op de gekozen beeldjes.

Indien het traceren vanaf zeker beeldje fout gaat, dan kun je dit op verschillende manieren herstellen. Traceren gaat goed zolang het te volgen punt goed contrast heeft met de achtergrond.

Soms gaat dit halverwege de video fout. De meting is dan juist tot zeker moment, daarna is de meting onzin. Zulke meetfouten kun je herstellen. Ik weet niet of het voorgaat komen bij jou (zul je net zien….) maar als het zover is kun je via corrigeren van dag 1) de metingen die onzin zijn verbeteren (handmatig)

* Analyseren. Ga naar de optie Analyse/Verwerking>Functiefit om de beste fitcurve te vinden voor de grafiek van P1X. De P1X grafiek beschrijft een sinus, maar wel een veranderlijke periode. Je zult dus een stukje grafiek moeten pakken dat wel een constante periode heeft. Eerst de knop schatten en dan verfijnen. Mocht hij helemaal niet met de goede functie komen, dan kun je via de coefficient b een slim getal invullen, waardoor de sinus meteen er beter uit ziet.

De P1Y grafiek beschrijft een parabool + een sinus. Zoom eerst in op het stukje grafiek waarin hij puur naar beneden gaat, en nog niet omhoog. Fit eerst een parabool aan P1Y grafiek.

Voeg die grafiek toe. Klik op de grafiek en ga naar diagram instellingen. Zoek de parabool-fit op (ik denk kolom c4) Je ziet dat het een formule is. Verander die in P1Y –(wat er al stond). Het gevolg voor de grafiek is dat de parabool als het ware wegvalt en je een sinus overhoudt. Je kunt nu die sinus vervangen door een functie fit.

Als je nu de parabool + sinus optelt via de formule, dan zou je de oorspronkelijke grafiek te pakken hebben. Je mag dat uitvoeren, of als je geen zin hebt laten zitten. Als je het maar ongeveer begrijpt.

4

* Verbeteren. Speel nogmaals de video af. Let goed op de hand van de proefpersoon. Je ziet dat de hand niet geheel op dezelfde hoogte blijft (de reuzen-jojo is ook zwaar!) Dit betekent dat we de hoogte van de jojo, die bepaald wordt door de lengte van het touwtje niet precies meten. In Coach kun je hiervoor corrigeren.Ga opnieuw naar de optie Assenstelsel. Kies voor Oorsprong nu Eerstgeklikte punt op elk beeldje.Schakel Traceren in. Er zijn nu twee Traceerkaders. Oorsprong en P1. Zet de oorsprong op de hand van de proefpersoon en P1 op de zwarte sticker. Houden beide tracerkaders het? Want er moet wel goed contrast zijn. Zo niet: kun je dit verbeteren?

Dag 3) ###########################################

* Snooker Open in introductie videometen: snookerstoot.cma. In het venster links onderaan, zie je een videoclip van een snookerstoot tijdens het wereldkampioenschap van 2005 (speel hem maar af). In deze activiteit ga je de positie van de bewegende bal meten. Dit is een voorbeeld van een geavanceerde videometing. Hiermee kun je leren hoe je handmatig meten kunt combineren met Traceren. Bovendien is het nodig de videoclip te corrigeren voor perspectief!

* Correctie perspectief Rechtsklik in het Videomeetvenster en kies de optie Perspectiefcorrectie. Er verschijnt een rode

transformatie-rechthoek bovenop het videobeeld.Versleep de hoekpunten van deze rechthoek één voor één naar de hoeken van de biljarttafel. Het videobeeld wordt nu vervormd, waarbij de biljart een nette rechthoek wordt. (Het beeld ziet er nu uit alsof je vanuit het oneindige recht bovenop het biljart kijkt).Nu kun je de optie Perspectiefcorrectie uitschakelen. (dan kun je er niet meer ongewild aankomen)

* IJking Rechtsklik in het Videomeetvenster en kies de optie Schaal aanpassen... Markeer in de dialoog de optie Verschillende horizontale en verticale schalen.Versleep de horizontale en verticale ijklatten zo dat ze langs de twee loodrechte zijkanten van de snookertafel liggen. Vul in voor de Schaallengtes: hoogte van de snookertafel is 3,6 m en breedte is 1,8m. Verplaats de oorsprong van het assenstelsel naar een geschikte positie, bijv. het midden van de snookertafel en sluit de dialoog.

* Gegevens verzamelen In de video is met een witte lijn een voorspelling getekend van de baan van de witte bal. Vanwege de kleuren, is het niet mogelijk om het eerste deel van de meting te met Traceren te doen; het moet handmatig gebeuren. Vanaf het moment dat de witte lijn verdwijnt, kan Traceren gebruikt worden. Druk op de groene Startknop.Klik achtereenvolgens steeds op de cueball (de witte bal; slecht zichtbaar vanwege de witte streep) totdat de bal ver genoeg weg is van de streep.Stop je de meting met een druk op de rode Stopknop.Kies Traceren en sleep de Traceercirkel over de bal.Druk opnieuw op de groene startknop om de verdere meetgegevens met Traceren te verzamelen.

In het venster hierboven zie je de grafieken van de gemeten coördinaten tegen de tijd, en de grafiek van de snelheid van de bal. Begrijp je en kun je uitleggen wat er in de grafieken gebeurt?

5

* Eigen film. Open in introductie videometen: zelf een film opnemen.cma. De hoofd opdracht is:Maak een film van het zwaaien met je hand. Je arm is ongeveer 1 kg zwaar. Probeer via de film de kracht te berekenen op je arm in een omkeerpunt. Het uitvoeren van deze vraag gebeurt door de stappen hieronder te volgen.

* opnemen Alvorens te beginnen moet de webcam aangesloten en ingeschakeld zijn. Als Coach de camera niet kan vinden, dan is de optie Opname (Capture) niet beschikbaar (grijs). (rechtermuisknop in video-venster) Open het Video-opnamevenster door met rechts te klikken in het Videomeetvenster en de optie Opname te kiezen.Het video-opnamevenster bestaat uit een monitorvenster, waarin de video-opname getoond wordt, en twee bedieningsknoppen Opname en Stop. (linksonder)

Rechtsklik in het Videomeetvenster en kies de optie Opname-instellingen... Voer de maximale tijdsduur van de opname in, bijv. 10 s. Je kunt verder de videoresolutie en beeldfrequentie instellen. Misschien wijs om het zo te laten.

Een video opnemen. Gebruik de Opnameknop om de opname te starten. De opname zal automatisch stoppen zodra de opgegeven maximale opnametijd is verstreken. Als alternatief kun je de Stopknop of <Esc> indrukken om de opname eerder te stoppen. In principe is je opname nog een tijdelijk bestand. Door de optie Opname informatie te kiezen krijg je informatie over de opgenomen videoclip te zien. Je kunt de opname bekijken met de optie Tonen>Afspelen.

Als je de opname goed vindt kun je hem actief opslaan en gebruiken. Dat gaat via: Rechtermuisknop: opname afsluiten. En beantwoord met ja als je de opname wilt opslaan.

Stel je wilt de video op een USB stickje zetten, dan rechtermuis knop: video-exporteren gebruiken. Verder niet doen, maar onthoud het als je bij dag 5 en 6 echt eigen filmpjes maakt die je niet wilt verliezen.

* Bewerken. Het begin of einde van een videoclip verwijderenMet de blauwe driehoekjes op de beeldjesbalk kun je instellen wat het begin en eind is van de videoclip. Beeldjes voor het linker pijltje en na het rechter pijltje zijn uitgesloten van afspelen en meetproces.

Videobewerkingen Na selecteren van de optie Bijstellen... kun je: De helderheid van het videobeeld wijzigen; Het contrast van het videobeeld wijzigen;De videoclip roteren; De videoclip horizontaal of verticaal spiegelen.

De rotatieschuif heeft drie gevoeligheidsstanden:Grof - sleep de schuif en draai het videobeeld.Fijn - klik de schuifbalk buiten de schuif. Hiermee zal het beeld 1° draaien. Houd de

muisknop ingedrukt voor een continue draai in stappen van 1°. Extra fijn - klik op de pijlen aan de uiteinden van de schuif.

Hiermee draait het beeld in stappen van 0,1°.

De videoclip voorzien van aantekeningen. Er kunnen tekstlabels worden geplaatst op videobeeldjes of op een afbeelding. Klik met rechts in het Videomeetvenster en kies Notitie...

6

Markeer de optie Op alle beeldjes tonen om de notitie op alle beeldjes te plaatsen. Als deze optie niet is gemarkeerd, verschijnt de tekst alleen op het getoonde beeldje. Klik OK. Verschuif de notitie desgewenst naar een andere positie op het videobeeld.

* De vraag Je arm is ongeveer 1 kg zwaar. Probeer via de film de kracht te berekenen op je arm in een omkeerpunt. Hoe doe je dat eigenlijk (tip kijk naar dag 1 …..)

Dag 4) ###########################################En dan nu het serieuze (cijfer) werk.

* De film Je krijgt nu een videofilm die je zodanig moet verwerken dat je het antwoord op de 2 vragen geeft. De video is weer een snooker-situatie. De witte bal komt eraan. Stoot tegen 1 rode bal, maar er vliegen er 2 rode weg, terwijl hijzelf ook doorrolt. De massa van een bal is 0,17 kg.De (volgens mij binnen) afmeting van een snooker-tafel is: 1,8 m bij 3,6 m.

* De vragen. Belangrijk is nu dat je de stappen die je doet noteert. Pas je een techniek toe, schrijf op (in je word document) Maak je een grafiek: kopieer hem.

vraag 1) Voordat de witte bal botst, hoe groot is dan de vertraging van de bal en dus de grootte van de wrijvingskracht? vraag 2) Raakt er bij de botsing van witte en rode bal energie verloren?

* De tip Belangrijke tip is: let erop dat na de botsing met name de witte bal niet puur in y-richting of x-richting beweegt. Hoe ga je daar nu mee om?

Dag 5) ###########################################

* De film Maak een filmpje van het laten vallen van een bal. Dat kan via de webcam of via 1 van onze camera’s.

* De film Als je bij het afspelen merkt dat de camera beweegt tijdens het vallen, dan weet je dat je daarmee rekening kunt houden. Natuurlijk stuitert de bal terug, maar het gaat om de eerste val.

* De vragen. Analyseer de film met coach, waarbij je:1) een plaats-tijd grafiek maakt2) De maximale versnelling bepaald.3) Deze versnelling vergelijkt met de officiële waarde 9,81 m/s² en je conclusie trekt.3) Aantoont of de beweging eenparig versneld is of niet.4) Kun je nog iets uit deze meting halen? Verwerk.

Dag 6) ###########################################

* De film Maak een filmpje van iets naar eigen keuze.

* De vragen Haal er uit wat je maar kunt, en beschrijf dat.

7