MechanikZ

这个免费，无广告且符合数据保护的应用程序是专门为物理课程开发的。可在https://spaichinger-schallpegelmesser.de上找到实验说明和适用于较旧设备的版本。参考系统的物理知识对于数据的正确操作和评估是必需的。要开始测量，请点击“开始”，然后点击“重力测量”或“测量（倾斜平面）”。如果测量没有开始，则表明您的设备上的加速度计已停用。通常可以通过先关闭设备，然后在大约5分钟后重新启动设备来解决此问题。此应用使用3D加速度传感器确定加速度矢量。矢量箭头与力矢量箭头一起实时显示在3D坐标系中。此外，该应用还可以通过积分计算速度和位置矢量。这些向量的分量的测量值与加速度值，脉冲值和力值一起显示在图表中。如果智能手机或平板电脑具有3D陀螺仪传感器，则还使用3D陀螺仪传感器记录角速度，并以图形形式显示。功能拟合已集成到应用程序中，以评估所有测量值。在此，可以选择0到4度的多项式和正弦函数作为函数项。可选地，可以在测量之前或之后打开谐波振荡的优化。在此优化中，vx（t）和sx（t），vy（t）和sy（t）或vz（t）和sz（t）的初始值会自动优化，以实现谐波振荡和低自动优化频率积分误差自动消除高通滤波器，因此通常会输出非常好的图表和正弦曲线。该应用程序还具有一个低通滤波器，即使在测量之后也可以设置或打开或关闭该滤波器。这样可以滤除诸如振动之类的高频干扰。此外，在执行函数拟合之后，可以显示拟合函数sx（t）和vx（t），sy（t）和vy（t）或sz（t）和vz（t）的图的切线。例如，这对于确定sx（t），vx（t）和ax（t）之间的关系很有用。

此外，测量结果可以保存，打开，发送和接收为CSV文件。还实现了一种有效的校准例程，该例程可以校正零偏移，缩放比例误差，甚至加速度计轴的非正交性。请注意，此校准无法校正加速度传感器的明显噪声，可能的温度依赖性和滞后现象。这个程序可以进行快速测量和简单评估。但是，此应用程序的精度，尤其是速度和位置矢量，受到加速度传感器的相当大的误差的限制。积分或双重积分的结果是，校准后出现的残留误差会随时间线性或二次增加。这通常会导致在几秒钟后发生的速度和位置值方面的相当大的错误。在物理上通常是非常短期的实验中，这通常不是问题。

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