Neue Mäuse für den Computerraum
AFB I–IIDie Schule möchte für den Computerraum neue Mäuse anschaffen. Drei Modelle stehen zur Auswahl; die Tabelle zeigt ihre Angaben.
Der Informatiklehrer testet die Mäuse, indem er jede Maus genau 4 cm nach rechts schiebt und die gemeldeten Zählschritte mit einem kleinen Programm mitschreiben lässt.
- Lesen Sie aus der Tabelle ab, welche Maus sich am häufigsten beim Rechner meldet und welche eine Handbewegung in die meisten Zählschritte zerlegt.
- Bestätigen Sie, dass Maus B beim Test etwa 1900 Zählschritte meldet.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Am häufigsten meldet sich Maus B mit 1000 Hz, also 1000-mal pro Sekunde. In die meisten Zählschritte zerlegt Maus A eine Bewegung, weil sie mit 1600 dpi die höchste Auflösung hat. Die beiden Werte gehören also zu verschiedenen Mäusen — dpi und Abtastrate sind voneinander unabhängig.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
\(4\text{ cm} : 2{,}54\text{ cm} \approx 1{,}575\text{ Zoll}\); \(1{,}575 \cdot 1200 \approx 1890\) Zählschritte. Das sind rund 1900 Zählschritte, die Angabe ist bestätigt.
Zeichnen mit Maus oder Trackpad?
AFB II–IIIEmil und seine Schwester Nora teilen sich ein Notebook. Nora arbeitet an Illustrationen für die Schülerzeitung und zieht dabei die Maus manchmal sehr schnell über den Tisch — mit bis zu 2 m/s. Der Sensor ihrer Maus nimmt 8000 Bilder pro Sekunde auf und sieht dabei jeweils ein Stück Tischplatte von etwa 1 mm Breite (siehe Abbildung).
Emil meint, die Maus sei überflüssig: „Für dein Grafikprogramm ist das Trackpad genauso gut, der Zeiger fühlt sich doch gleich an.“
- Vergleichen Sie, wie Maus und Trackpad die Bewegung der Hand bzw. des Fingers erfassen und was sie dem Rechner melden.
- Schätzen Sie ab, wie weit sich Noras Maus bei 2 m/s zwischen zwei Sensorbildern bewegt, und entscheiden Sie, ob der Sensor die Bewegung noch verfolgen kann.
- Nehmen Sie Stellung zu Emils Aussage.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Maus: Eine LED beleuchtet die Tischplatte flach, der Sensorchip vergleicht aufeinanderfolgende Bilder des Schattenmusters und meldet die Verschiebung als Zählschritte — sie misst nur Bewegung (relativ). Trackpad: Ein kapazitives Elektrodengitter ortet den Finger über die Feldänderung und misst zunächst eine absolute Position auf seiner Fläche; erst der Treiber rechnet daraus eine relative Bewegung. Gemeinsam: Beim Rechner kommt in beiden Fällen eine Zeigerbewegung an, deshalb fühlen sie sich ähnlich an. Unterschied: Das Trackpad erkennt mehrere Finger (Gesten), die Maus braucht einen Untergrund mit Struktur.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
\(2\text{ m/s} = 2000\text{ mm/s}\); \(2000\text{ mm/s} : 8000\ \tfrac{1}{\text{s}} = 0{,}25\text{ mm}\) pro Bild. Die Maus wandert zwischen zwei Bildern also nur etwa ein Viertel des Sichtfelds von 1 mm weiter. Die Bilder überlappen sich noch deutlich, der Sensor findet das Muster wieder und kann die Bewegung verfolgen. (Erst ab etwa 1 mm pro Bild, also rund 8 m/s, ginge die Überlappung verloren.)
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Für Emil spricht: Der Treiber rechnet die Trackpad-Position in eine relative Bewegung um, der Zeiger verhält sich daher wie bei einer Maus; Gesten wie Zoomen mit zwei Fingern können beim Zeichnen sogar praktisch sein. Gegen Emil spricht: Die Fläche des Trackpads ist klein — für lange Linien muss Nora den Finger absetzen und neu ansetzen, was beim Zeichnen stört; die Maus lässt sich mit der ganzen Hand ruhig führen, die Maustaste bleibt beim Ziehen gedrückt; mit der dpi-Einstellung kann Nora die Empfindlichkeit an ihre Arbeit anpassen. Mögliche Position: Für kurze Arbeiten genügt das Trackpad, für längeres, genaues Zeichnen ist die Maus besser geeignet — Emils Aussage stimmt also nur eingeschränkt. Vollständig ist die Antwort, wenn mindestens je ein Argument pro Seite fachlich begründet und eine eigene Position formuliert wird.