Manual Introdutório do DataStudio

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1 Manual de Instruções Manual N.º Manual Introdutório do DataStudio Manual N.º

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3 Manual N.º Manual Introdutório do DataStudio Introdução O que é o DataStudio? O DataStudio é um programa de aquisição, exibição e análise de dados. O software trabalha com sensores e interfaces PASCO para coletar e analisar dados. Você pode usar o DataStudio para criar e realizar experimentos de ciências em geral, biologia, química e física para todos os graus escolares. Interfaces Dependendo do tipo do computador, as seguintes interfaces são recomendadas: Computadores com porta serial/scsi Interfaces ScienceWorkshop Computadores com portas USB PASPORT USB Link, Xplorer ou Interface USB 750 Requisitos de hardware/software do DataStudio Para usar o DataStudio, você precisa do seguinte software/hardware mínimo: Macintosh - System 7.5 ou mais recente; 8 MB de RAM livres (recomenda-se 16 MB), porta serial, SCSI ou USB, unidade de CD-ROM, 20 MB de espaço livre em disco rígido. Windows - Windows 95, 98 ou NT 4.0; 8 MB de RAM livres (recomenda-se 16 MB), porta serial, SCSI ou USB, unidade de CD-ROM, 20 MB de espaço livre em disco rígido. Usando o DataStudio O DataStudio coleta e exibe dados durante cada experimento. Para criar um experimento, basta conectar sensores à interface e configurar o software. O DataStudio tem diversas maneiras de exibir dados, incluindo visor de dígitos, medidor, gráfico e osciloscópio. Há várias maneiras de usar o DataStudio: 1. Abrir um experimento pré-configurado. 2. Abrir uma pasta de trabalho ( workbook ) predefinida. 3. Criar uma pasta de trabalho eletrônica ou configurar um experimento. 3

4 Manual Introdutório do DataStudio Manual N.º Configuração do equipamento e do software As instruções de configuração do DataStudio e outros equipamentos pode variar de acordo com o tipo de interface. Consulte a seção que se aplica a sua interface. Usando o DataStudio pela primeira vez - PASPORT Se estiver usando um sensor PASPORT, você pode conectar o equipamento a qualquer momento. Detalhes sobre como fazer a conexão corretamente podem ser encontrados no manual da interface ou no Cartão de Início Rápido. Aconexão de um sensor PASPORT deve automaticamente iniciar a execução da janela PASPORTAL. Estas são pastas de trabalho ( workbooks ) eletrônicas predefinidas. Para usar, basta destacar o laboratório desejado e clicar Abrir a pasta de trabalho selecionada. Clique aqui para iniciar a execução do DataStudio e criar um experimento por conta própria. 4

5 Manual N.º Manual Introdutório do DataStudio Se a janela PASPORTAL não for aberta, dê um clique duplo no ícone do DataStudio, em sua área de trabalho, para iniciar a execução do software DataStudio. Quando o DataStudio iniciar sua execução, abre-se uma tela de navegação Bem-vindo ao DataStudio, com as seguintes quatro opções: Selecione Criar experimento na tela inicial. Se o DataStudio já estiver em execução, selecione Nova atividade no menu Arquivo. Useestaopçãopara criar um novo experimento. Use esta opção para abrir uma atividade já existente. Digite dados em uma tabela manualmente. Criar experimento Entrar dados Abrir atividade Traçar gráfico de equação Digite uma expressão matemática (p. ex., y = x 2 ) 5

6 Manual Introdutório do DataStudio Manual N.º Configuração de experimentos do PASPORT Conecte o sensor desejado a uma interface PASPORT (isto é, USB Link, Xplorer). O DataStudio automaticamente detectará a presença do sensor e criará um visor apropriado. As medições disponíveis serão mostradas no painel Resumo. Em alguns casos, clicar no botão Configurar pode acessar medições ou unidades adicionais. Configure a taxa de amostragem do sensor. Clique no botão Calibrar para calibrar o sensor. Selecione a unidade de medida. Ajanela de configuração de experimentos mostra quais sensores estão conectados ao computador. Esta janela também mostra a taxa de amostragem de cada sensor e os tipos de dados disponíveis. Sensores que exigem calibração terão um botão Calibrar, que ativa o menu de calibração. 6

7 Manual N.º Manual Introdutório do DataStudio Se você precisar incluir um sensor que não esteja conectado à interface, clique no botão Adicionar sensor na janela de configuração de experimentos. Será aberta uma nova janela, que lista todos os sensores. Apartir dela você pode selecionar o sensor apropriado. 7

8 Manual Introdutório do DataStudio Manual N.º Usando o DataStudio pela primeira vez - ScienceWorkshop Dar um duplo clique no ícone do DataStudio na área de trabalho do seu computador iniciará a execução do software DataStudio. Quando o DataStudio iniciar sua execução, abre-se uma tela de navegação Bem-vindo ao DataStudio, com as seguintes quatro opções: Useestaopçãopara criar um novo experimento. Useestaopçãopara abrir uma atividade já existente. Criar experimento Abrir atividade Digite dados em uma tabela manualmente. Entrar dados Traçar gráfico de equação Digite uma expressão matemática (p. ex., y = x 2 ) Configuração de experimentos do ScienceWorkshop Clique no botão Configurar para ativar a janela de configuração de experimentos. Você usará esta janela para selecionar sensores e definir condições do experimento. Caso o software não reconheça a interface imediatamente, clique no botão Trocar e selecione a interface desejada da lista exibida na janela Selecione a fonte de dados. Ajanela de configuração de experimentos mostrará, então, a interface selecionada. 8

9 Manual N.º Manual Introdutório do DataStudio Painel Sensores O painel Sensores lista todos os sensores possíveis. Role pela lista para localizar o(s) sensor(es) desejado(s) para o experimento. Para selecionar um sensor, dê um clique duplo no ícone correspondente a ele no painel Sensores. O software automaticamente selecionará a porta disponível apropriada. Em seguida, conecte o sensor físico ao canal correspondente. Quando um sensor é selecionado, é exibido na janela de experimentos um ícone com uma seta que indica o canal apropriado para cada sensor. Dar um clique duplo no ícone de sensor desta janela abre a janela de propriedades do sensor, onde você pode configurar medições, calibração e taxa de amostragem. As medições disponíveis serão mostradas no painel Resumo. 9

10 Manual Introdutório do DataStudio Manual N.º Usando o DataStudio para configurar experimentos - todas as interfaces O DataStudio possui uma série de ferramentas para auxiliar na configuração de experimentos. Usar o painel Resumo e as funções associadas ajuda a definir mais detalhadamente os parâmetros do experimento. Os visores disponíveis fornecem um método de visualização de dados poderoso. Esta seção trata da criação de visores de dados e descreve a função de cada um deles. Exibição de dados Painel Resumo O painel Resumo lista as medições atualmente disponíveis e quaisquer dados coletados no experimento, juntamente com visores. Para exibir dados, o sensor ou os dados precisam estar associados a um visor. Arrastar um tipo de visor da área inferior do painel de resumo até um sensor na área superior desse painel criará um visor para o sensor ou conjunto de dados correspondente. Visores podem exibir múltiplos tipos de dados. Isto se consegue arrastando-se o sensor ou série de dados da coluna de resumo até um visor aberto. Alguns visores serão mais úteis do que outros, dependendo dos sensores e/ou das condições experimentais. 10

11 Manual N.º Manual Introdutório do DataStudio Criando um visor para dados Você pode criar ou remover um visor de um experimento a qualquer momento, inclusive durante a coleta de dados. Visores disponíveis no DataStudio Aseguir está uma lista de tipos de visores disponíveis e uma descrição de cada um deles: Gráfico O visor de gráfico plota um gráfico de dados x tempo do sensor. Para plotar um tipo de dados contra outro, arraste os dados do resumo de dados (no painel Resumo) para o eixo de tempo (eixo dos X) do gráfico. O novo tipo de dados substituirá o tempo, produzindo uma plotagem do tipo X-Y (por exemplo, força x posição). Clicar e arrastar um número do eixo alterará diretamente a escala do gráfico. Clicar e arrastar a linha do eixo em si moverá o eixo na janela de exibição. Tabela O visor de tabela mostra as coordenadas numéricas em colunas emparelhadas. Dígitos O visor de dígitos mostra o valor instantâneo dos dados à medida que o experimento se desenrola. Medidor O visor de medidor mostra uma representação pictórica dos dados, usando um medidor gráfico. Histograma O visor de histograma plota pontos de dados que são agrupados em barras de contagem. Aárea de cada barra é proporcional à freqüência do intervalo de dados especificado ou ao número de vezes que um valor especificado foi observado. TRF O visor de TRF (transformada rápida de Fourier) exibe a decomposição espectral dos dados. Taxas de amostragem maiores proporcionarão uma maior definição do espectro de freqüência dos dados. Ao contrário de outros visores, este visor não armazena dados. Ele mostra uma fotografia dos dados em um determinado intervalo de tempo. Osciloscópio O visor de osciloscópio plota um gráfico baseado em tempo, mas como o TRF mostra uma fotografia de um intervalo de tempo. Os dados não são armazenados. Este visor é ideal para experimentos que usam taxas de amostragem altas. 11

12 Manual Introdutório do DataStudio Manual N.º Pasta de trabalho O visor de pastas de trabalho é um ambiente de autoria autocontido poderoso. Use este recurso para criar consultas científicas guiadas ou como uma ferramenta de relatórios de experiências de laboratório. Pastas de trabalho podem conter visores do DataStudio, gráficos e texto. Configurando as opções de um experimento Opções Use o botão Opções para configurar opções de amostragem. Clicar no botão Opções na janela de configuração de experimentos abre as Opções de amostragem. Guia Amostragem manual Esta opção é usada com experimentos que requerem selecionar pontos de dados específicos (em vez da coleta de dados contínua). Esses pontos de dados podem, então, ser associados com um parâmetro que não é medido por um sensor. O parâmetro associado pode ser digitado manualmente. Marcar a caixa de seleção Manter valores de dados somente quando instruído ativa o modo de amostragem manual. Se os dados a serem mantidos tiverem associados dados digitados manualmente, marque também a caixa de seleção Entrar valor via teclado quando os dados são mantidos. Se a caixa de seleção Solicitar valor estiver marcada quando dados estiverem sendo mantidos, o DataStudio solicitará que o usuário forneça manualmente os dados associados. As demais opções são usadas para descrever dados fornecidos manualmente. Você pode descrever e dar nome aos dados, prescrever unidades e a precisão numérica. Guia Início retardado Uma condição de início retardado faz com que o DataStudio entre em um modo de monitoramento e não armazene qualquer dado do experimento até que uma condição preestabelecida seja satisfeita. A condição pode ser baseada em tempo ou ser uma condição experimental. Use a guia Início retardado para selecionar entre medição de dados e tempo e, então, defina parâmetros para a condição de início. Guia Parada automática Uma condição de parada automática faz com que o DataStudio encerre a coleta de dados quando uma condição preestabelecida ocorrer. Acondição pode ser baseada em tempo ou ser uma condição experimental. Use a guia Parada automática para selecionar entre medição de dados e tempo e, então, defina parâmetros para a condição de término. 12

13 Manual N.º Manual Introdutório do DataStudio Trocar O botão Trocar é usado para trocar de interface PASCO. Use este botão para selecionar a interface apropriada: 13

14 Manual Introdutório do DataStudio Manual N.º Fazendo medições Coletando dados Uma vez que o experimento esteja configurado, clique no botão Iniciar para começar a coleta de dados. Botão Iniciar e cronômetro Quando o botão Iniciar éclicado,elemudaparaumbotãoparar. Clicar no botão Parar interrompe a coleta de dados. O cronômetro do experimento exibe a condição de tempo corrente, ou seja, por quanto tempo os dados foram coletados ou uma contagem regressiva definida por uma condição de temporização inicial. Botão Manter/Parar Se o experimento tiver sido configurado para amostragem manual (consulte Configurando as opções de um experimento), o botão Iniciar mudará para um botão Manter/Parar. Pressionar o botão Manter durante uma coleta de dados armazenará um ponto de dados. Clicar no botão vermelho à direita do botão Manter interromperá a coleta de dados. Ferramentas de exibição e análise O DataStudio fornece uma ampla gama de recursos criados para ajudar a exibição eaanálise de dados. Visores podem ser criados ou fechados a qualquer momento, antes, durante ou após a coleta de dados. Ajustar ao tamanho Um visor de gráfico, TRF, histograma e medidor pode ajustar sua escala automaticamente, através da ferramenta Ajustar ao tamanho. Todo o visor ajustará automaticamente seu intervalo, de forma que os dados ocupem toda a janela de exibição. Ampliar, reduzir, ativar zoom As ferramentas de zoom para gráficos e histogramas mudam a vista da janela de exibição para reduzir, expandir ou colocar o foco em uma porção selecionada dos dados. Para usar a ferramenta Ativar zoom, clique na ferramenta e, em seguida, desenhe um retângulo, clicando e arrastando o cursor do mouse até estabelecer a área de interesse. O gráfico será ampliado de modo a exibir a área selecionada. O botão Ajustar ao tamanho retornaráavisualizaçãodos dadosaumfator de ampliação otimizado para exibir todos os pontos de dados. 14

15 Manual N.º Manual Introdutório do DataStudio Ferramenta inteligente A ferramenta inteligente ativa uma retícula que exibe o par de dados das coordenadas de um ponto de dados específico. À medida que você se aproxima de um ponto de dados, a ferramenta inteligente é atraída em direção ao ponto de dados. As coordenadas exibidas aparecem entre parênteses, no canto superior direito da pequena caixa ao redor da retícula. Aferramenta inteligente também pode ser usada para exibir a diferença entre dois pontos de dados. Movendo a ferramenta inteligente Para alterar a posição da retícula da ferramenta inteligente, mantenha o cursor do mouse sobre o centro da ferramenta inteligente até que o ponteiro se transforme em duas flechas de cabeça dupla cruzadas e uma mãozinha. Arraste a retícula da ferramenta inteligente para o local desejado. Para restringir o movimento da retícula a um só eixo, mantenha o ponteiro sobre a linha pontilhada perpendicular ao eixo ao longo do qual você deseja mover a ferramenta até que o ponteiro se transforme em uma mãozinha. Arraste a retícula para o novo local. Medindo variações - a ferramenta Delta A ferramenta Delta é um recurso daferramentainteligentepara medir a variação dos valores das coordenadas X e Y entre dois pontos de um visor de gráfico. Para usar a ferramenta Delta: Arraste a retícula da ferramenta inteligente para um ponto de dados. Mantenha o ponteiro do mouse sobre uma das bordas da caixa pequena ao redor da retícula até que o ponteiro se transforme em um triângulo e uma mãozinha. Clique e arraste o triângulo para o segundo ponto de dados. Será exibida uma caixa pontilhada, com os pontos de dados selecionados em dois de seus cantos. Ao longo dos lados da caixa pontilhada você verá os números que representam a diferença entre os valores das coordenadas dos dois pontos. Para redimensionar esta caixa, clique no canto da caixa contendo as pontas de flecha e arraste-o para um novo ponto de dados. Clicar e arrastar qualquer linha pontilhada também redimensionará a caixa (restringindo a movimentação a uma só dimensão). 15

16 Manual Introdutório do DataStudio Manual N.º Ferramenta Nota Aferramenta Nota permite fazer anotações em gráficos e histogramas. Você também pode agregar notas a pontos de dados individuais. Ferramenta Estatísticas Estatísticas podem ser ativadas e desativadas com este botão. Pressionar o botão com a seta para baixo ao lado do símbolo sigma exibe uma lista das estatísticas disponíveis. Ferramenta Mostrar tempo Ativa/desativa o componente de tempo do par de dados em visores de dígitos, medidor e tabela. Ferramenta Editar dados Clique na ferramenta Editar dados para editar os dados de uma tabela. Quando a ferramenta está ativada, uma cópia dos dados será exibida na coluna de resumo dos dados. O conjunto de dados original nunca pode ser alterado no DataStudio. Usar esta ferramenta ativa os botões de inserção e exclusão de linhas. Eles são usados, respectivamente, para inserir uma linha em branco e excluir uma linha realçada em uma tabela de dados. Alguns experimentos exigem coleta de dados manual. Esses dados podem ser inseridos no DataStudio para análise. Amaneira mais fácil de fornecer os dados é criar uma tabela de dados vazia. Apartir do menu Experimento, selecione Nova tabela de dados vazia. 16

17 Manual N.º Manual Introdutório do DataStudio Quando essa opção é selecionada, o software cria um visor de tabela pronto para ser editado com os novos dados. Além disso, um indicador é exibido no painel de resumo. Dar um clique duplo na medição na coluna de resumo permite que as propriedades dos dados sejam alteradas. Isto permite que você defina o nome dos dados, unidades de medida e outras propriedades, tais como precisão. Seleção e remoção de dados Dados podem ser exibidos seletivamente usando-se o botão Dados. Conjuntos de dados podem ser exibidos e ocultados, clicando-se no botão Dados e selecionando-se quais conjuntos de dados devem ser exibidos ou ocultados. Dados podem ser removidos de um visor, usando-se o botão Remover. Clicar no botão Remover removerá o conjunto de dados realçado do visor. Configurações de exibição Clicar no botão Configurações de exibição abre um menu em que opções de exibição podem ser alteradas. Clicar no botão com seta para baixo ao lado do ícone abre um menu de opções de exibição comuns. Dar um clique duplo no meio da janela de exibição também abre o menu de opções de exibição. Calculadora O DataStudio incorpora uma calculadora capaz não apenas de calcular expressões matemáticas, mas também de manipular medições de dados de sensores. De forma semelhante a visores, cálculos podem ser criados ou excluídos a qualquer momento. Acalculadora pode ser usada para traçar o gráfico de equações, bem como para realizar cálculos em folhas de dados. Clique no botão Calcular para ativar a janela da calculadora. Digite funções no formato y = f(x), onde y é o nome da função e x é a variável. Faça com que o DataStudio avalie a expressão clicando no botão Aceitar. O software realçará quaisquer termos indefinidos, que precisam ser definidos antes que qualquer cálculo possa ser levado adiante. Uma variável pode ser definida como: Constante: configura a variável para um valor numérico. Uma variável deste tipo é local, sendo usada somente nesta equação. Constante do experimento: configura a variável para um valor numérico que é reconhecido por todas as equações do experimento (por exemplo, massa do carro = 500 g). Medição de dados: associa uma medição de dados a uma variável. Isto realiza um cálculo em um conjunto de dados inteiro, para converter os dados em outra grandeza desejada (por exemplo, calcular a quantidade de movimento usando dados de velocidade). Basta clicar, manter o botão do mouse pressionado e arrastar uma medição para a janela da calculadora e liberá-la lá para que a variável seja definida. 17

18 Manual Introdutório do DataStudio Manual N.º Intervalo do modelo: define uma região para a equação, bem como o número de pontos de coordenadas dentro do intervalo. Clicar nos botões abaixo da área de definição permite que termos sejam selecionados e fornecidos automaticamente no formato correto. Os termos são agrupados em: Científicas (sen (x), cos (x), exp (x), etc.). Estatísticas (mín (x), média (x), etc.). Especiais (integral (x), derivada (x), etc.). Ferramenta de ajuste Use a ferramenta de ajuste para suavizar dados em um gráfico, em função do relacionamento dos tipos de dados. 18

19 Manual N.º Manual Introdutório do DataStudio Usando a pasta de trabalho Apasta de trabalho é um contêiner especial que pode ser usado para relatórios de experiências de laboratório ou para a criação de atividades de laboratório. Pastas de trabalho podem conter texto, gráficos e visores de dados. Apasta de trabalho do DataStudio pode ser usada para guiar um estudante durante uma atividade, permitindo que ele realize cada etapa da atividade e registre observações. Para começar a criar uma pasta de trabalho, dê um clique duplo no ícone Pastadetrabalhonalistadevisoresdo resumo. Uma página de pasta de trabalho em branco será aberta. Para fechar a ferramenta de pasta de trabalho, pressione <Ctrl> + T. Ferramentas de pasta de trabalho Adicionando um visor a uma pasta de trabalho Apartir do resumo de visores, clique e arraste um visor para a janela da pasta de trabalho. O visor aparecerá na janela. Adicionar um bloco de texto Esta ferramenta permite criar um bloco de texto e inserir texto diretamente na pasta de trabalho. Clicar com o botão direito no bloco de texto abre uma lista de opções de formatação de texto. Selecionar Sempre editável permite que os estudantes digitem na caixa. Adicionar um arquivo de texto Esta ferramenta permite importar um arquivo de texto diretamente para a pasta de trabalho. 19

20 Manual Introdutório do DataStudio Manual N.º Adicionar uma figura Esta ferramenta permite importar um arquivo gráfico.bmp ou.pic diretamente para a pasta de trabalho. Excluir o item selecionado Remove completamente um item selecionado da pasta de trabalho. Adicionar página/excluir página Esta ferramenta inclui uma nova página em branco à pasta de trabalho ou exclui a página atual. 20