MechanikZ

Deze gratis, advertentievrije en gegevensbeschermingsapp is speciaal ontwikkeld voor natuurkundelessen. Experimentinstructies en een versie voor oudere apparaten zijn te vinden op https://spaichinger-schallpegelmesser.de. Fysieke kennis van referentiesystemen is vereist voor een juiste werking en evaluatie van de gegevens. Om een ​​meting te starten, drukt u op "Start" en vervolgens op "Meting met zwaartekracht" of "Meting (hellend vlak)". Als de meting dan niet start, is de versnellingsmeter op uw apparaat gedeactiveerd. Dit kan meestal worden verholpen door het apparaat eerst uit te schakelen en na ca. 5 minuten opnieuw op te starten. Deze app gebruikt de 3D-versnellingssensor om de versnellingsvector te bepalen. De vectorpijl wordt samen met de krachtvectorpijl in realtime weergegeven in een 3D-coördinatensysteem. Daarnaast berekent de app door middel van integratie de snelheid en positievector. De gemeten waarden van de componenten van deze vectoren worden in diagrammen weergegeven samen met de acceleratiewaarden, de impulswaarden en de krachtwaarden. Als de smartphone of tablet een 3D-gyrosensor heeft, worden de hoeksnelheden ook met de 3D-gyrosensor geregistreerd en ook als grafieken weergegeven. In de app is een functionele pasvorm geïntegreerd om alle gemeten waarden te evalueren. Hier kunnen polynomen van 0 tot 4 graden en sinusfuncties als functietermen worden geselecteerd. Optioneel kan voor of na de meting een optimalisatie voor harmonische oscillaties worden ingeschakeld. Bij deze optimalisatie worden de beginwaarden voor vx (t) en sx (t), vy (t) en sy (t) of vz (t) en sz (t) automatisch geoptimaliseerd voor een harmonische oscillatie en de lage- onnauwkeurigheden in frequentie-integratie worden automatisch geoptimaliseerd. Hoogdoorlaatfilters worden automatisch geëlimineerd, zodat over het algemeen zeer goede diagrammen en sinusaanpassingen worden weergegeven. De app heeft ook een laagdoorlaatfilter dat ook na de meting kan worden ingesteld of in- en uitgeschakeld. Hierdoor kunnen hoogfrequente storingen zoals trillingen worden weggefilterd. Bovendien kunnen na het uitvoeren van de functie fit de raaklijnen aan de grafieken van de fitfuncties sx (t) en vx (t), sy (t) en vy (t) of sz (t) en vz (t) worden weergegeven . Dit is bijvoorbeeld handig om de relatie tussen sx (t), vx (t) en ax (t) uit te werken.

Bovendien kunnen de meetresultaten worden opgeslagen, geopend, verzonden en ontvangen als CSV-bestand. Een effectieve kalibratieroutine die nulpuntverschuiving, schaalfouten en zelfs de niet-orthogonaliteit van de assen van de versnellingsmeter kan corrigeren, is ook geïmplementeerd. Houd er rekening mee dat deze kalibratie het aanzienlijke geluid van de versnellingssensor, mogelijke temperatuurafhankelijkheden en hysterese niet kan corrigeren. Deze app maakt snelle metingen en eenvoudige evaluaties mogelijk. De nauwkeurigheid van deze app, met name de snelheids- en positievectoren, wordt echter beperkt door de aanzienlijke fouten van de versnellingssensor. Als gevolg van de integratie of dubbele integratie neemt de restfout die aanwezig is na de kalibratie lineair of kwadratisch toe in de tijd. Dit leidt doorgaans al na enkele seconden tot aanzienlijke fouten in de snelheids- en locatiewaarden. Bij experimenten die in de natuurkunde vaak van zeer korte duur zijn, is dat meestal geen probleem.

Als u vragen heeft of fouten ontdekt, stuur ik u graag een e-mail: [email protected].