MechanikZ

Dr. Markus Ziegler

Informazioni su questa app

Questa app gratuita, senza pubblicità e conforme alla protezione dei dati è stata sviluppata appositamente per le lezioni di fisica. Le istruzioni per gli esperimenti e una versione per i dispositivi meno recenti sono disponibili su https://spaichinger-schallpegelmesser.de. La conoscenza fisica dei sistemi di riferimento è richiesta per il corretto funzionamento e la valutazione dei dati. Per avviare una misurazione, toccare "Avvia" e quindi "Misurazione con gravitazione" o "Misurazione (piano inclinato)". Se la misurazione non si avvia allora, l'accelerometro è stato disattivato sul tuo dispositivo. Di solito è possibile rimediare spegnendo il dispositivo e quindi riavviandolo dopo circa 5 minuti. Questa app utilizza il sensore di accelerazione 3D per determinare il vettore di accelerazione. La freccia del vettore viene visualizzata insieme alla freccia del vettore della forza in tempo reale in un sistema di coordinate 3D. Inoltre, l'app calcola la velocità e il vettore di posizione tramite l'integrazione. I valori misurati dei componenti di questi vettori sono mostrati nei diagrammi insieme ai valori di accelerazione, ai valori di impulso e ai valori di forza. Se lo smartphone o il tablet dispone di un sensore giroscopico 3D, anche le velocità angolari vengono registrate utilizzando il sensore giroscopico 3D e visualizzate anche come grafici. Nell'app è integrato un adattamento funzionale per valutare tutti i valori misurati. Qui, polinomi da 0 a 4 gradi e funzioni seno possono essere selezionati come termini di funzione. Facoltativamente, è possibile attivare un'ottimizzazione per le oscillazioni armoniche prima o dopo la misurazione. In questa ottimizzazione, i valori iniziali di vx (t) e sx (t), vy (t) e sy (t) o vz (t) e sz (t) vengono automaticamente ottimizzati per un'oscillazione armonica e le imprecisioni dell'integrazione della frequenza vengono ottimizzate automaticamente I filtri passa-alto vengono eliminati automaticamente, in modo che in genere vengano prodotti diagrammi e adattamenti sinusoidali molto buoni. L'app dispone anche di un filtro passa basso che può essere impostato o attivato e disattivato anche dopo la misurazione. Ciò consente di filtrare le interferenze ad alta frequenza come le vibrazioni. Inoltre, dopo aver eseguito la funzione di adattamento, è possibile visualizzare le tangenti ai grafici delle funzioni di adattamento sx (t) e vx (t), sy (t) e vy (t) o sz (t) e vz (t) . Ciò è utile, ad esempio, per calcolare la relazione tra sx (t), vx (t) e ax (t).
Inoltre, i risultati della misurazione possono essere salvati, aperti, inviati e ricevuti come file CSV. Viene inoltre implementata un'efficace routine di calibrazione in grado di correggere offset zero, errori di scala e persino la non ortogonalità degli assi dell'accelerometro. Si noti che questa calibrazione non può correggere il notevole rumore del sensore di accelerazione, le possibili dipendenze dalla temperatura e l'isteresi. Questa app consente misurazioni rapide e valutazioni semplici. Tuttavia, la precisione di questa app, in particolare i vettori di velocità e posizione, è limitata dai notevoli errori del sensore di accelerazione. Per effetto dell'integrazione o doppia integrazione, l'errore residuo presente dopo la calibrazione aumenta linearmente o quadraticamente nel tempo. Questo generalmente porta a notevoli errori nei valori di velocità e posizione che si verificano dopo pochi secondi. Nel caso di esperimenti che sono spesso a brevissimo termine in fisica, di solito questo non è un problema.
In caso di domande o di errori, sarei lieto di inviarti un'e-mail: [e-mail].

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