आईओएस को फ्री गिरावट में आईफोन के एक्सेलेरोमीटर डेटा को समझना

Question

यह क्यों है कि जब मैं अपने फोन को लगभग 4 फीट तक तकिया पर छोड़ देता हूं, और उपयोगकर्ता त्वरण की परिमाण को साजिश करता हूं तो मुझे 1.5 जी के चरम मान प्राप्त होते हैं तो 1 जी जी तो 1 जी तो 2.5 जी तो 0 जी 10 नमूने के साथ मुफ्त गिरावट में 1 सेकंड के समय फ्रेम में। आदर्श रूप से यह गुरुत्वाकर्षण कम हवा प्रतिरोध के कारण निरंतर दर पर तेजी से बढ़ना चाहिए, तो मुक्त गिरावट के दौरान त्वरण ऊपर और नीचे क्यों जाता है? इस शोर का कारण क्या है?

Answer 1

सबसे महत्वपूर्ण अवधारणा को समझने के लिए पहले मेरी पोस्ट को पढ़ने कि जमीन (नहीं accelerometer रीडिंग) गुरुत्वाकर्षण के कारण करने के लिए त्वरण रिश्तेदार हमेशा 1.0g हो जाएगा। हालांकि, इस त्वरण को बाहरी प्रतिरोधकों जैसे हवा प्रतिरोध, बल रोकना, लागू बल इत्यादि से कम किया जा सकता है।

मेरे उत्तर के बीच भिन्नता को ध्यान में रखते हुए वास्तविक त्वरण और एक्सीलरोमीटर पढ़ने के बीच अंतर को पहचानना महत्वपूर्ण है और दूसरों। मैंने त्वरण के मामले में आपके प्रश्न का उत्तर दिया है क्योंकि आपका ग्राफ कच्चे एक्सेलेरोमीटर रीडिंग को प्रतिबिंबित नहीं करता है, बल्कि जमीन के सापेक्ष त्वरण को प्रतिबिंबित करता है। स्पष्ट करने के लिए:

• Accelerometer मूल्य = पेट (त्वरण WRT जमीन - 1g)

इसलिए:

• जब त्वरण 0g है (वस्तु स्थिर अवस्था में है), accelerometer 1g पढ़ता है।
• जब त्वरण 1 जी (वस्तु मुक्त गिरावट में है), एक्सेलेरोमीटर 0 जी पढ़ता है।

यहाँ प्रत्येक त्वरण WRT जमीन है कि आप पोस्ट के लिए एक संभावित स्थिति है:

1.5g: जब iPhone छोड़ने, तो आप शायद गलती से ~ 0.5g का एक छोटा सा बल लगाया, 1.5g के एक त्वरण के कारण (गुरुत्वाकर्षण + 0.5 जी लागू होने के कारण 1.0 जी)।

1.0 जी: एक बार यह वास्तविक मुक्त गिरावट में है, यह ~ 1.0 जी (गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण) पढ़ता है। यह त्वरण है कि इसे पूरी तरह से मुक्त गिरावट में पढ़ना चाहिए, यह हवा प्रतिरोध की उपेक्षा कर रहा है।

2.5 जी: जब यह तकिया को मारता है, तो इसमें ~ 2.5g की ऊपरी त्वरण होती है क्योंकि यह गुरुत्वाकर्षण से गति प्राप्त करने के बाद रोक रही है।

0.0 जी: इसे रोकने के बाद, इसमें त्वरण का 0.0 जी है क्योंकि यह तेज़ नहीं हो रहा है। गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण को तकिया द्वारा लगाए गए सामान्य बल द्वारा निष्पक्ष किया गया है।

Answer 2

फोन कताई है? त्वरण (नीचे) की दिशा में प्रस्तुत "प्रोफ़ाइल" के आधार पर वायु प्रतिरोध अलग-अलग होगा, जिसका अर्थ है कि त्वरण अलग-अलग होगा। 0 जी नमूना या तो एक स्थान है जहां फोन में सेंसर का स्थान घुमावदार/गुरुत्वाकर्षण के समान दर पर नीचे कताई हो रहा है, और/या फोन टर्मिनल वेग को हिट करता है (4 'गिरावट पर नहीं)।

Answer 3

आम तौर पर, जब फोन टेबल पर बैठा होता है, तो त्वरण 1 जी होता है। एक मुक्त गिरावट में त्वरण 0 जी है। मैंने आईफोन एक्सीलरोमीटर के साथ कभी नहीं खेला है कि यह जानने के लिए कि जब स्थिर और "नकली" 1 जी गिरते समय समर्थन तर्क "0" बनाता है, लेकिन यदि ऐसा होता है तो यह अनिवार्य रूप से अपूर्ण होगा।

एक फ्री-पतन में आपको क्या देखना चाहिए (एक गैर-धुंधला एक्सेलेरोमीटर से) 1 जी से शुरू हो रहा है, गिरने के दौरान तेजी से 0 जी तक गिर रहा है, जब यह "ग्राउंड" हिट करता है तो कई जीएस में तेजी से बढ़ रहा है, फिर 1 जी पर लौट रहा है रिबाउंडिंग स्टॉप के बाद, शायद कई चक्र ऊपर और नीचे के बाद।

Answer 4

एक्सेलेरोमीटर आईफोन मामले के संबंध में बल को माप रहा है। टेबल पर अभी भी बैठे समय, गुरुत्वाकर्षण आईजी मामले के नीचे एक्सेलेरोमीटर चिप को 1 जी की शक्ति के साथ मजबूर कर रहा है। जब मुफ्त गिरावट में, 1 जी की गुरुत्वाकर्षण के कारण एक्सेलेरोमीटर चिप और आईफोन मामले दोनों ही नीचे की ओर से गुजरेंगे। लेकिन तब से, मुफ्त गिरावट में, चिप और मामला दोनों समान दर पर नीचे की ओर बढ़ रहे हैं, आईफोन मामले के खिलाफ चिप की कोई ताकत नहीं है, वे दोनों एक साथ गिर रहे होंगे, इसलिए आपको बहुत करीब पढ़ना होगा शून्य जी

तो 1 जी जबकि आप इसे हवा में अभी भी पकड़ते हैं। मुक्त गिरावट में 0 जीएस। उछाल के गहरे संपर्क हिस्से के दौरान कई जी। बाउंस रिबाउंड के वायु भाग में ऊपर के दौरान 0 जीएस। तकिया के साथ अगले संपर्क के दौरान कई जी, आदि तकिया पर बैठे समय 1 जी तक वापस।

यह मामूली सरलीकरण है, क्योंकि माप वास्तव में चिप के एक हिस्से के दूसरे भाग के खिलाफ है, लेकिन तर्क अभी भी काम करता है, लेकिन नैनो-पैमाने पर अधिक है।

Answer 5

आइंस्टीन ने कुछ स्पष्ट खोजा (लेकिन सादा दृष्टि में छिपा हुआ)। यही है: हम गुरुत्वाकर्षण के रूप में अनुभव करते हैं वास्तव में त्वरण है। जमीन पर, और आगे नहीं बढ़ते, हम वास्तव में 1 जी (एक पृथ्वी गुरुत्वाकर्षण) पर ऊपर की ओर बढ़ रहे हैं। तो पृथ्वी वास्तव में केंद्र से बाहर फैल रही है।

अब एक मजेदार बात पदार्थ (या पृथ्वी की तरह एक बड़ा द्रव्यमान) के साथ होती है: द्रव्यमान के चारों ओर अंतरिक्ष और समय वास्तव में विस्तार के समान दर पर गिर जाता है। यही कारण है कि जब आप पृथ्वी के केंद्र से या पृथ्वी की सतह से दूर चले जाते हैं तो घड़ियों तेजी से दौड़ते हैं। यह अनगिनत प्रयोगों में सत्यापित किया गया है और जीपीएस उपग्रहों को सही तरीके से कार्य करने के लिए ध्यान में रखा जाना चाहिए (उदाहरण के लिए)।

अब एक सच्चा एक्सीलरोमीटर हमेशा जमीन पर 1 जी मापता है। जब आप इसे छोड़ देते हैं, तो एक्सेलेरोमीटर "मुक्त गिरावट" में जाता है जिसका अर्थ है कि यह अब निरंतर वेग (गतिशील नहीं) पर आगे बढ़ रहा है और इस प्रकार पढ़ता है: 0 जी। त्वरक त्वरण के बजाय, जमीन गिरने वाली वस्तु को पूरा करने के लिए तेजी से बढ़ती है क्योंकि एक्सेलेरोमीटर द्वारा अनुभवी भार रहित मुक्त गिरावट के एक दूसरे के दौरान जमीन ऊपर की ओर बढ़ी है। तकिए को मारने पर तात्कालिक त्वरण 1 जी से काफी अधिक है। एक वसंत के रूप में तकिया का उपयोग धीरे-धीरे वज़न रहित एक्सेलेरोमीटर तक पृथ्वी की नई तात्कालिक वेग को पेश करने का एक अच्छा विचार था।

किसी भी उपकरण के लिए त्वरित त्वरण बहुत विनाशकारी है ... और iPhones बहुत महंगा है।