Kísérletek mobilszámítógéppel

Fizikatanári Ankét Eger 2014Egri Sándor Debreceni Egyetem

egris@science.unideb.hu

Mobilszámítógép:

-programozható, operációs rendszer, alkalmazások-Könnyen mozgatható

Pl: laptop, tablet, okostelefon

A mobil eszközök segítségével könnyen lehet mérőkísérleteket végezni, akár otthon is.

Előnyök:A más célra megvett eszközt használjuk, a fizikai kísérlet nem igényel eszközöket, további befektetést.Mérőkísérlet végezhető.A diákok önállóan is kísérletezhetnek.

Nehézségek:Informatikai tudás szükséges (ez előny is lehet).A megszokottól (tananyagtól) eltérő kísérletek…

Videó analízis•Először el kell végezni a kísérletet és kamerával rögzíteni.

•Ezt követően a megfelelő program segítségével az egymást követő képkockákon követni kell a vizsgált pont, pontok mozgását. (tracking)

Ismerve a képkockák felvétele között eltelt időt a mozgó test koordinátái az idő függvényében meghatározhatóak.

Néhány javaslat a videó analízishez:•A jelenlegi olcsó webkamerák másodpercenként kb. 30 képet tudnak készíteni. Ezekkel csak lassú, szemmel is jól követhető mozgások elemezhetőek jól.•Az egyes videóformátumok (mp4, avi, wmv stb.) általában nem szigorúan egyenlő időközönként rögzítik az állóképet. Ennek figyelembe vétele szükséges lehet az elemzéskor. A nyomkövető (tracker) programnak fel kell erre készülni.•A vizsgálandó pont jól üssön el a környezetétől végig a mozgás során. (miért?)•A mozgás térben zajlik, a felvétel során ez egy síkba képeződik le – torzítás•A számolt mennyiségek pontatlanabbak, mint a mértek. (x(t), y(t))

Kísérletezzünk!

Tudnunk kell videót készíteni, pl. webkamerával, vagy telefonnalSzükség lehet fájl konvertálásra: format factory (ingyenes)Tracker – program (ingyenes, angol, van magyar is webcam)

A labor – akár otthon

Mobiltelefon+android op. rendszer + szenzorok a telefonban 3-tengelyű gyorsulásmérő szenzor

Mit mér, ha esik? Mit mér, ha az asztallapon nyugszik?

A szenzor g-nagyságrendű gyorsulásokat mér, és mindig beleméri a gravitációt: a telefonra ható „erőt” méri valójában

Mi a teendő?

• Androidos telefon beszerzése• Java nyelven írt mérőprogram letöltése (.apk)Tudja állományba menteni az adatokat!• A program telepítése. A telefonon kell hogy legyen alkalmazás –

telepítő. Az tudja magát telepíteni és más apk-t. (ingyenes, google play)

• Mérés (cartoscillation)• A mentett mérési adatokat számítógépre kell juttatni. - Levélben feladjuk- A szg felismeri a telefont ha USB-vel összekötjük.- Bluetooth• Az adatok feldolgozása: excel (beledobni, pont vagy vessző)

15

10

5

0

-5

-10

gyor

sulá

skoo

rdin

áták

113x103

112111110109108idő (s)

tengely felé érintő irányú merőleges

12

10

8

6

4

2

0

-2

-4

-6

-8

-10

64626058565452504846x10

3