مهندسی کده

سرگرمی با آسانسور: یک آموزش

اکثر تلفن های همراه مدرن دارای شتاب سنج هستند. و این خبر خوبی است اگر در مورد تمام داده های اطراف خود کنجکاو باشید
عکس از Waldemar Brandt در Unsplash

چند سال پیش در دانشگاه فردریش شیلر، در ینا، آلمان مشغول به کار شدم. در کمال تعجب، دفتر من در آن ماه ها در طبقه هجدهم یک آسمان خراش به نام Jentower قرار داشت:
جنتاور

اما من این را نمی نویسم تا به مناظر شگفت انگیز دفتر قدیمی خود ببالم. برعکس، من هر ایده احتمالی از زرق و برق مربوط به کار در مکانی مانند این را از بین خواهم برد. و من این کار را با یک اعتراف انجام خواهم داد: من به عنوان مرد دیوانه ای شناخته شدم که تلفن همراه خود را در حالی که از آسانسور استفاده می کند روی زمین رها می کند. اجازه دهید توضیح دهم چرا:

ساختمانی با ارتفاع تقریبا 150 متر نیاز به آسانسورهای سریع دارد. آنهایی که در این ساختمان هستند شتاب بسیار قدرتمند و تقریباً ترسناکی دارند. سپس، به یاد آوردم که تلفن های هوشمند معمولاً دارای شتاب سنج هستند، بنابراین سعی کردم آن شتاب ها را اندازه گیری کنم.

انجام پروژه در فریلنس پروژه

برنامه‌های زیادی وجود دارند که امکان ثبت داده‌ها را از تمام حسگرهای موجود در تلفن (شتاب‌سنج، نور، میدان مغناطیسی، ...) و صادر کردن آن‌ها در قالبی آسان (مانند csv.) بسیار آسان برای تجزیه و تحلیل در رایانه فراهم می‌کنند. اگر دوست دارید دستان خود را کثیف کنید، آن را امتحان کنید!

در شکل زیر نمایه شتاب عمودی را در طول سفر من به طبقه هجدهم در یک روز صبح می بینیم، جایی که به وضوح می توانیم ضربه اولیه (9 تا 14 ثانیه) و ترمز (28 تا 33) را مشاهده کنیم.
شتاب عمودی در مقابل زمان (گرانش حذف شده است)

شتاب 1 متر بر ثانیه که در طول 4 ثانیه ادامه دارد! فکر کنید که شتاب معمولی که بدن شما به دلیل گرانش آزمایش می کند حدود 9.8 متر بر ثانیه است، بنابراین، در حالی که آسانسور بالا می رود، وزن شما حدود 10٪ افزایش می یابد. شما می توانید آن را در شکم خود احساس کنید!

انجام پروژه متلب

ما می توانیم این داده ها را کمی بیشتر بررسی کنیم. برای مثال می‌توانیم از سری زمانی شتاب برای محاسبه سرعت و موقعیت استفاده کنیم. چگونه؟ شاید از فیزیک دبیرستان به یاد داشته باشید که موقعیت (x)، سرعت (v) و شتاب (a) از طریق مشتقات مرتبط هستند. به طور خاص.

با دستور قبلی می توانیم سرعت را با استفاده از موقعیت محاسبه کنیم و سپس از سرعت برای محاسبه شتاب استفاده کنیم. یکی پس از دیگری، مانند یک زنجیره تولید. با این وجود، در مورد ما، ما می خواهیم روند مخالف را انجام دهیم. خوشبختانه، ما می‌توانیم از انتگرال‌ها برای «برگرداندن» مشتقات خود استفاده کنیم، و بنابراین کل «زنجیره تولید» ما اکنون به نظر می‌رسد:

بنابراین، با ادغام شتاب (برای به دست آوردن سرعت)، و سپس ادغام سرعت (برای به دست آوردن موقعیت) نتایجی مانند این پیدا می کنیم:
شتاب، سرعت و موقعیت در برابر زمان.

سفارش ساخت سایت در فریلنس پروژه

بنابراین، تنها با استفاده از دستگاهی که اکثر ما در همه جا حمل می کنیم و برخی مفاهیم اولیه فیزیکی می دانیم که:

    آسانسور ما با سرعت 4 متر بر ثانیه بالا می رود.
    دفتر من 74 متر بالاتر از زمین بود.

اگر کسی علاقه مند به کاوش عمیق تر در جزئیات است (به عنوان مثال: چگونه اثرات گرانش را فیلتر کنیم، چگونه یک سری زمانی را ادغام کنیم، ...) یا حتی با آسانسور خودش آزمایش کند، در اینجا یک لینک به کد I است. استفاده کرده اند.

این متن ابتدا در Naukas ظاهر شد، جایی که در اصل به زبان اسپانیایی نوشته شده بود.

طراحی لوگو با بهترین طراحان لوگو