5 ways 2 g

De Wikijoan
Dreceres ràpides: navegació, cerca

5 maneres de calcular g

Contingut

Pluja d'idees

Maneres de mesurar g

llegeixo a 6.1. Medidas de la gravedad:

La gravedad en la tierra puede ser medida como mínimo de cuatro formas diferentes:

(1) Mediante la caída libre de una carga testigo.
(2) también mediante la oscilación de un péndulo en libre oscilación.
(3) o mediante el análisis de la oscilación de una masa pareja a un muelle.
(4) o bien mediante el análisis de las oscilaciones de una masa testigo solidaria a una fibra.

Els mètodes que jo faré seran:

(1) amb un sensor acceleromètric
(2) Màquina d'Atwood
(3) amb un pla inclinat
(4) amb un pèndol
(5) amb una molla

1) amb un acceleròmetre es pot trobar un acceleròmetre de tres eixos a sparkfun, per 20$:

Amb arduino s'implementa aquest acceleròmetre i una memòria EEPROM, per fer data logging. Es fica tot el conjunt en una bola. Llenço la bola cap amunt, i en el procés de pujar i baixar es van agafant les dades. Es volquen les dades a l'ordinador pel port sèrie, i es fa el valor absolut dels valors dels tres eixos. Teòricament s'ha d'obtenir el valor de g. Fer recta de regressió, desviació típica, i càlcul de l'error.

2) Atwood's Machine

La idea és la mateixa que la caiguda lliure d'un cos. La única cosa és que en comptes de mesurar g es mesura a, que és una acceleració menor que té a veure amb la massa relativa dels dos cossos. x=1/2*a*t^2. Mesurant x i t es calcula a, i a partir d'a es calcula g sabent la massa dels dos cossos. Era interessant en èpoques anteriors, quan no hi havia cronòmetres de precisió.

Per tant, aquest mètode és equivalent a la caiguda lliure d'un cos:

3) pla inclinat

4) amb un pèndol

5) amb una molla

1) amb un acceleròmetre

Notes de la part d'electrònica

La idea és que totes les 5 maneres estiguin integrades amb una sola placa d'arduino (feta amb paperduino). La placa de l'arduino estarà connectada a l'ordinador pel port sèrie, i d'aquesta manera el software de l'ordinador va rebent tota la informació necessària per fer els càlculs i demés. Necessitaré implementar:

1) amb un acceleròmetre

necessito el sensor acceleromètric de tres eixos. Entraré el senyal de cada eix per una entrada analògica. En teoria, el mòdul (valor absolut) d'aquests tres senyals és g. El càlcul es fa en el arduino o en el software de l'ordinador.

Realització del projecte:

2) Atwood's Machine

implementaré una balança amb 4 sensors de força (FSR). Amb un sensor d'efecte hall (i un iman), i el rellotge intern de l'arduino, puc calcular el temps. La longitud de la caiguda ja la sé (o es calcula al moment). Amb tota aquesta informació ja es pot calcular g.

Realització de la balança:

3) pla inclinat

la inclinació es mesura al moment amb un transportador. Necessito dos sensors d'efecte hall, saber la longitud, i saber l'angle alfa.

4) amb un pèndol

sensor d'efecte Hall, i la longitud del pèndol

5) amb una molla

kx=mg

la m es calcula amb la balança, i la k es calcula amb el periode d'oscil.lació (té a veure amb la freqüència de ressonància). El periode es calcula amb un sensor d'efecte hall i el timer.

Notes de la part de software

Es buscarà els efectes visuals i sonors, utilitzant un canó projector i una amplificació del so òptima. El software consta de tres capes:

Mitjançant menu (o amb els arguments) es pot accedir a qualsevol dels 5 experiments i a qualsevol de les capes. Per exemple,

measuring_g -l 1 -w 2

significaria executar en el software la segona manera de calcular g (w: way), en línia de comandes (l: layer, capa).

Evidentment, la mare dels ous del software és que tinc connectat el arduino al port sèrie de l'ordinador (de fet és el USB) i el software va rebent informació per fer els càlculs i per presentar els resultats.

He estat treballant amb la part de OpenGL, SDL i SDL_TTF. Els resultats estan aquí: OpenGL

Introducció a l'espectacle

Aquest és un espectacle Multimèdia en el qual es barreja Ciènica, electrònica, informàtica, arts visuals i arts sonores. És un projecte integrador de totes aquestes disciplines, amb la idea de fer un espectacle original i atractiu.


creat per Joan Quintana Compte, abril 2010

Eines de l'usuari
Espais de noms
Variants
Accions
Navegació
IES Jaume Balmes
Màquines recreatives
CNC
Informàtica musical
joanillo.org Planet
Eines