MechanikZ

この無料、広告なし、データ保護に準拠したアプリは、物理の授業のために特別に開発されました。実験手順と古いデバイスのバージョンは、https：//spaichinger-schallpegelmesser.deにあります。データの正しい操作と評価には、参照システムの物理的な知識が必要です。測定を開始するには、「開始」をタップしてから、「重力による測定」または「測定（傾斜面）」のいずれかをタップしてください。それでも測定が開始されない場合は、デバイスの加速度計が無効になっています。これは通常、最初にデバイスをシャットダウンし、約5分後に再起動することで解決できます。このアプリは、3D加速度センサーを使用して加速度ベクトルを決定します。ベクトル矢印は、力ベクトル矢印と一緒に3D座標系でリアルタイムに表示されます。さらに、アプリは統合を通じて速度と位置ベクトルを計算します。これらのベクトルの成分の測定値は、加速度値、力積値、および力の値とともに図に示されています。スマートフォンやタブレットに3Dジャイロセンサーが搭載されている場合は、3Dジャイロセンサーを使用して角速度も記録され、グラフとして表示されます。機能的適合は、すべての測定値を評価するためにアプリに統合されています。ここでは、0〜4度の多項式と正弦関数を関数項として選択できます。オプションで、調和振動の最適化を測定の前または後にオンに切り替えることができます。この最適化では、vx（t）とsx（t）、vy（t）とsy（t）、またはvz（t）とsz（t）の初期値が、調和振動と低周波数に対して自動的に最適化されます。周波数積分の不正確さは自動的に最適化されますハイパスフィルターは自動的に排除されるため、非常に優れたダイアグラムとサインフィットが一般的に出力されます。このアプリには、測定後もオンとオフを切り替えたり切り替えたりできるローパスフィルターもあります。これにより、振動などの高周波干渉を除去できます。さらに、関数fitを実行した後、fit関数sx（t）とvx（t）、sy（t）とvy（t）、またはsz（t）とvz（t）のグラフへの接線を表示できます。 。これは、たとえば、sx（t）、vx（t）、およびax（t）の間の関係を理解するのに役立ちます。

また、測定結果をCSVファイルとして保存、開封、送受信することができます。ゼロオフセット、スケーリングエラー、さらには加速度計軸の非直交性さえも修正できる効果的なキャリブレーションルーチンも実装されています。このキャリブレーションでは、加速度センサーのかなりのノイズ、考えられる温度依存性、およびヒステリシスを修正できないことに注意してください。このアプリは、迅速な測定と簡単な評価を可能にします。ただし、このアプリの精度、特に速度と位置のベクトルは、加速度センサーのかなりのエラーによって制限されます。積分または二重積分の結果として、キャリブレーション後に存在する残留誤差は、時間の経過とともに線形または二次関数的に増加します。これは通常、わずか数秒後に発生する速度と場所の値にかなりのエラーを引き起こします。物理学で非常に短期間の実験の場合、これは通常問題ではありません。

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