MechanikZ

Dr. Markus Ziegler

Información de la aplicación

Esta aplicación gratuita, sin publicidad y compatible con la protección de datos se desarrolló especialmente para lecciones de física. Las instrucciones del experimento y una versión para dispositivos más antiguos se pueden encontrar en https://spaichinger-schallpegelmesser.de. Se requiere conocimiento físico de los sistemas de referencia para el correcto funcionamiento y evaluación de los datos. Para iniciar una medición, toque "Iniciar" y luego "Medición con gravitación" o "Medición (plano inclinado)". Si la medición no comienza entonces, el acelerómetro se ha desactivado en su dispositivo. Por lo general, esto se puede remediar apagando primero el dispositivo y luego reiniciándolo después de aproximadamente 5 minutos. Esta aplicación utiliza el sensor de aceleración 3D para determinar el vector de aceleración. La flecha del vector se muestra junto con la flecha del vector de fuerza en tiempo real en un sistema de coordenadas 3D. Además, la aplicación calcula el vector de velocidad y posición a través de la integración. Los valores medidos de los componentes de estos vectores se muestran en diagramas junto con los valores de aceleración, los valores de impulso y los valores de fuerza. Si el teléfono inteligente o la tableta tiene un sensor giroscópico 3D, las velocidades angulares también se registran utilizando el sensor giroscópico 3D y también se muestran como gráficos. Un ajuste funcional está integrado en la aplicación para evaluar todos los valores medidos. Aquí, los polinomios de 0 a 4 grados y las funciones seno se pueden seleccionar como términos de función. Opcionalmente, se puede activar una optimización para oscilaciones armónicas antes o después de la medición. En esta optimización, los valores iniciales para vx (t) y sx (t), vy (t) y sy (t) o vz (t) y sz (t) se optimizan automáticamente para una oscilación armónica y la baja las imprecisiones de integración de frecuencia se optimizan automáticamente Los filtros de paso alto se eliminan automáticamente, de modo que generalmente se generan muy buenos diagramas y ajustes sinusoidales. La aplicación también tiene un filtro de paso bajo que se puede configurar o encender y apagar incluso después de la medición. Esto permite filtrar las interferencias de alta frecuencia, como las vibraciones. Además, después de realizar el ajuste de la función, se pueden mostrar las tangentes a los gráficos de las funciones de ajuste sx (t) y vx (t), sy (t) y vy (t) o sz (t) y vz (t). . Esto es útil, por ejemplo, para calcular la relación entre sx (t), vx (t) y ax (t).
Además, los resultados de la medición se pueden guardar, abrir, enviar y recibir como un archivo CSV. También se implementa una rutina de calibración eficaz que puede corregir el desplazamiento cero, los errores de escala e incluso la no ortogonalidad de los ejes del acelerómetro. Tenga en cuenta que esta calibración no puede corregir el ruido considerable del sensor de aceleración, las posibles dependencias de temperatura y la histéresis. Esta aplicación permite realizar mediciones rápidas y evaluaciones sencillas. Sin embargo, la precisión de esta aplicación, especialmente los vectores de velocidad y posición, está limitada por los considerables errores del sensor de aceleración. Como resultado de la integración o de la doble integración, el error residual presente después de la calibración aumenta lineal o cuadráticamente a lo largo del tiempo. Esto generalmente conduce a errores considerables en los valores de velocidad y ubicación que ocurren después de unos pocos segundos. En el caso de experimentos que suelen ser de muy corto plazo en física, esto no suele ser un problema.
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