Das Experiment „Beschleunigung (ohne g)“ gibt die Rohdaten des (virtuellen) Beschleunigungssensors aus.
Beachte, dass es eine möglicherweise verwirrende Unterscheidung gibt zwischen „Beschleunigung mit g“ und „Beschleunigung (ohne g)“. Der Sensor im Smartphone ist eigentlich ein Kraftsensor, der stets auch die Erdbeschleunigung sieht, so dass auch ein ruhendes Gerät eine Beschleunigung von 9.81 m/s² zeigt, was in phyphox als „Beschleunigung mit g“ bezeichnet wird. Zusätzlich bieten fast alle Smartphones einen virtuellen Sensor, der meist mithilfe weiterer Sensoren die Erdbeschleunigung heraus rechnet, was in phyphox als „Beschleunigung (ohne g)“ genannt wird. Dieser zeigt dann die reale Beschleunigung des Geräts, also 0 wenn dieses ruht.
Hallo App Entwickler
Erstmal ein herzliches Dankeschön und Gratulation für diese tolle App.
Ich hätte noch eine Anregung für eine nützliche Erweiterung.
Über die Aufzeichnung der Momentan-Beschleunigungswerte und Export via Excel ist es möglich durch zweifache nummerische Integration die zurückgelegte Wegstrecke (in allen Dimensionen) zu errechnen. Habe es selber ausprobiert und habe festgestellt, dass die so errechneten Wege sehr genau stimmen. klar je länger die Messung läuft desto mehr Abweichung wird durch den inkrementellen Fehler erzeugt, jedoch sollte es für kürzere Distanzmessungen vollkommen ausreichen. Diese Nummerische Integration könnte doch gerade in der App integriert werden, so hätte man immer einen handlichen „Doppelmeter“ in der Hosentasche… Dies würde über die Gyro-sensoren übrigens auch für Winkelmessungen funktionieren..
Mfg
Philipp Seiler
Besten Dank!
Die Beschleunigungswerte zu integrieren liefert leider sehr unterschiedliche Ergebnisse. Das Problem ist, dass ein Ausreißer in der Beschleunigung zu einer konstant falschen Geschwindigkeit und damit zu einem linear zunehmenden Fehler im Ort führt. Auch mit Filtern ist dem kaum bei zu kommen. Wenn man es per Hand macht, hat man den Vorteil, dass man leicht nur den Teil der Messung integrieren kann, der wirklich zum Experiment gehört und nicht die Zeit vorher oder nachher, in der das Smartphone eigentlich ruht.
Problematisch ist auch, dass man (sofern man keine sehr genaue Geometrie hat) den Sensor „ohne g“ nehmen muss, der aber Prinzip-bedingt einen leichten Offset zeigt, bei meinem Nexus 5X sind das derzeit beispielsweise 0,12m/s² – Bei einer naiven Integration hätte mein eigentlich ruhendes Smartphone somit nach zehn Sekunden bereits 6 Meter zurück gelegt. Auch hier ist ein kurzes Experiment und die Möglichkeit nur die relevante Zeit per Hand integrieren zu können wieder von Vorteil, denn nach einer Sekunde wäre der Fehler (dank der quadratischen Zeitabhängigkeit) „nur“ bei 6cm.
Hier noch eine Veröffentlichung zu dem Thema, in welcher die zurückgelegte Strecke eines Aufzugs einmal mit integrierter Beschleunigung und einmal über den Luftdruck ermittelt wird und das mit den Bauplänen des Gebäudes verglichen wird: https://arxiv.org/pdf/1607.00363.pdf
Das soll aber alles nur als Erklärung dienen, warum das Experiment so nicht in phyphox landet, ausprobieren kann man es natürlich gerne dennoch und für bestimmte Experimente kann es auch durchaus sinnvoll sein. Insbesondere, wenn die Beschleunigung stark gegenüber dem Rauschen ist, kann das interessant sein. Entsprechend haben wir ein einfaches Integrations-Experiment im Wiki hinterlegt: http://phyphox.org/wiki/index.php?title=Experiment:_Integrated_acceleration – Einfach mit dem Smartphone die Seite besuchen und unten auf „Open in phyphox“ klicken.
Darüber hinaus kann vielleicht auch eine intelligentere Integration für ein bestimmtes Experiment spannend sein. Weiß man beispielsweise sicher, dass das Smartphone aus der Ruhe plötzlich stark beschleunigt wird, kann man bei der Integration von Anfang an die Werte auslassen, die unter einer bestimmten Schwelle liegen und so der manuellen Integration näher kommen.