Handy Experiment (Beschleunigungssensor)

vivec86 · Anmeldungsdatum: 23.09.2018 Beiträge: 1

Hallo liebes Forum,

ich habe folgendes Experiment durchgeführt und verstehe dabei das Messergebnis nicht.

1) Das Handy liegt eben auf dem Tisch. Wie zu erwarten wird nur die Erdbeschleunigung in positiver z-Richtung gemessen.

2) Das handy wird eben auf dem Tisch liegend in y-Richtung nach vorne geschoben. Wie zu erwarten wird eine Beschleunigung in positiver y-Richtung gemessen.

3) Das Handy wird um einen Winkel zwischen 0° und 90° geneigt und in der geneigten Position gehalten.

Beim Messergebis zu Punkt 3 habe ich ein Verständnisproblem. Mir ist klar, dass die positive Beschleunigung in y-Richtung ein Teil der auf die y-Achse projezierten Erdbeschleunigung ist. Wenn man das Handy nun um 90° neigt liegt auf der y-Achse das selbe Messergebis an wie zuvor bei 1) auf der z-Achse.

Und hier verstehe ich nicht, wieso das verschieben in y-Richtung (2)) und die Erdbeschleunigung die dazu führen kann, dass das Handy runter fällt, also entgegengesetzte Bewegungen, vom Sensor mit dem gleichen Vorzeichen gemessen werden.

Habt ihr eine Idee?

Viele Grüße

V.

PS: Skizzen von der Ausführung und den Messergebnissen habe ich als attachment beigefügt[/img]

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3251

Was wäre denn, wenn du dich vom Eifelturm mit dem smartphone in der Hand runterstürzt?
Bitte nicht ausprobieren Big Laugh

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Dann würde doch der Beschleunigungssensor beim freien Fall nach unten null anzeigen, obwohl du laut Newton nun der Gravitationskraft unterliegst und nach unten beschleunigt wirst.
Diese Beschleunigung kann aber der Beschleunigungsmesser nicht messen, denn sonst würde er ja in dem Fall nicht null anzeigen sondern minus 9,81.
Der Grund ist weil die Gravitationskraft direkt in jeden einzelnen kleinen Massepunkt gleich ansetzt und alle Massepunkte gleich beschleunigt werden, sodass man keine Belastung spüren würde im freien Fall.

Was müsste passieren, auf den freien Fall gesehen, das du jetzt nicht mehr freifällst, irgendeine Kraft müsste dich nach oben beschleunigen also mit plus 9,81 in z beschleunigen, wie die Normalkraft vom Boden, das führt zur Belastung und das kann er messen.

Das heißt du mußt in vertikaler Richtung die NullLinie deiner Koordinaten auf den freien Fall legen und dann denken in welcher Richtung muß beschleunigt werden, damit ich auf der Erdoberfläche stehen kann?

-> nach oben.

Systemdynamiker · Anmeldungsdatum: 22.10.2008 Beiträge: 594 Wohnort: Flurlingen

Eine Beschleunigung ist die Änderungsrate der Geschwindigkeit. Folglich bestimmt man die Beschleunigung kinematisch in Bezug auf ein Referenzsystem. Ein Beschleunigungsmesser misst die lokale Gravitationsfeldstärke. Aus historischen gründen heisst die Gravitationsfeldstärke leider immer noch Fall- oder Gravitationsbeschleunigung, obwohl sie statisch, also ohne jegliche Bewegung gemessen wird. Das Smartphone misst nun die im Gerät herrschende, lokale Gravitationsfeldstärke (die Beschleunigung kann nicht lokal gemessen werden, weil sie nur relativ zu einem Bezugssystem definiert ist). Ist das Smartphone relativ zur Erde beschleunigt, misst es die Summe aus Gravitationsfeldstärke und der negativer Eigenbeschleunigung relativ zur Erde.

Häng das Smartphone mit vier Schnüren als Pendel (wie eine Schaukel) auf und lass es schwingen. Versuch dann, die Messung korrekt zu interpretieren.