Gå til innhold

Dette kameraet er en skikkelig kasteball


Anbefalte innlegg

Hvilket er grunnen til at jeg la vekt på at irdet har en språklig betydning i norsk språk, uansett hvilken betydning det måtte ha i fagspråket. Og da er akselerasjon ganske enkelt fartsøkning. Og i og med at den slutter å bevege seg oppover og begynner å bevegse seg nedover, øker den farten nedover ganske drastisk.
Lenke til kommentar
Videoannonse
Annonse

Når ballen ligger stille i hånden vil akselerometeret måle 1 G - kraften fra hånden som motvirker gravitasjonskraften. Ballen ligger stille i forhold til referansen jordens overflate - summen av de to kreftene er da også 0.

 

Når man kaster ballen opp vil akselerometeret måle mer enn 1 G - hånden vil skyve med en kraft sterkere enn tyngdekraften, og kulen vil akselerere oppover.

Akselerometeret kan ved å ta integralet av denne kraften regne ut utgangshastigheten.

 

Når ballen forlater hånden (og vi ser bort fra luftmotstanden) er den i fritt fall, og vil akselerere nedover med 1 G - som kjent sånn ca 9.81m/s2. Akselerometeret vil i svevet måle 0 G - det er ingen krefter som påvirker referanserammen ballen i forhold til akselerometeret - akselerasjonen er lik tyngdekraften, og målingen blir 0 G. Akselerometeret vil måle 0 G både hvis det svever i det ytre rom og hvis det er i fritt fall i et gravitasjonsfelt - det vil ikke kunne merke forskjellen.

Derimot kan den (som tidligere nevnt av andre) ta integralet av kreftene den nå måler (altså 0) sammenlignet med kreftene den målte da den ble kastet opp og finne ut når summen av de to integralene er 0 i forhold til den konstante akselerasjonen ved jordoverflaten, og dermed kan den finne ut når den er på toppen av kurven.

 

Luftmotstanden er enkel å forholde seg til her - skulle det være nevneverdig luftmotstand vil akselerometeret måle denne og enkelt ta dette med i integralet.

 

Kastes ballen veldig høyt opp, eller slippes høyt oppe fra, så vil luftmotstanden øke når den er på vei ned, og akselerometeret vil måle denne. Når ballen når makshastighet (terminal velocity) vil luftmotstanden være lik akselerasjonen, og akselerometeret vil måle 1 G. Det kan ikke kjenne forskjell på om det faller i konstant hastighet med 1 G luftmotstand eller om det ligger i ro på bakken med 1 G at bakken presser opp på ballen med 1 G - akselerometeret måler akselerasjon, og ikke hastighet.

Men - ut fra tidligere og nåværende akselerasjon kan akselerometeret beregne hastighet ut fra en tidligere referanseramme.

Lenke til kommentar

Mange litt innviklede forklaringer her :D

 

Med utgangspunkt i vår alles kjære Wikipedia, som forteller meg at et akselerometer måler akselerasjon og g-krefter, så finnes det en enklere måte hvor man slipper å ta hensyn til akselerasjon, starthastighet osv.

 

Lat som du sitter i denne ballen som kastes opp. Hva skjer når du er på toppen? Jo, du blir vektløs. Det enkleste vil da være å bare måle når g-kraften blir lik null, og knipse bildet da.

 

En g-måler måler akselerasjonen.

 

Edit: hvis noen har interesse av hvordan gravitasjons-måler fungerer kan lese litt om det her.

Endret av Nautica
Lenke til kommentar

Hvilket er grunnen til at jeg la vekt på at irdet har en språklig betydning i norsk språk, uansett hvilken betydning det måtte ha i fagspråket. Og da er akselerasjon ganske enkelt fartsøkning. Og i og med at den slutter å bevege seg oppover og begynner å bevegse seg nedover, øker den farten nedover ganske drastisk.

Når ballen går oppover har den en negativ akselerasjon oppover. Når ballen faller nedover har den en positiv akselerasjon nedover. Negativ akselerasjon oppover og positiv akselerasjon nedover er samme type akselerasjon - den går i samme retning.

 

Når vi snakker hastighet i dagligtale, så snakker man ofte om absoluttverdien til hastigheten og ignorerer retningen. Og i den konteksten kan man språklig si at det er en negativ akselerasjon til ballen er på toppen, som går direkte over i en positiv akselerasjon akkurat på toppen.

Og på den måten kan man også språklig si at det først er en negativ akselerasjon og så en positiv akselerasjon, fordeom ballen egentlig har den samme, konstante akselerasjonen nedover gjennom hele svevet, være seg på vei opp, ned eller på toppen.

Endret av Trondster
Lenke til kommentar

Lat som du sitter i denne ballen som kastes opp. Hva skjer når du er på toppen? Jo, du blir vektløs. Det enkleste vil da være å bare måle når g-kraften blir lik null, og knipse bildet da.

Desverre - som jeg har forklart over vil akselerometeret måle en kraft på null G i hele svevet - den kan ikke måle om den er på vei opp, på toppen eller på vei ned - den er hele tiden i fritt fall, og er derfor vektløs i hele svevet... :)

 

Det blir som om ballen var inni et av vektløstest-flyene til NASA - som har en periode med fritt fall - på vei opp, gjennom toppen og på vei ned: http://en.wikipedia.org/wiki/Weightlessness#Reduced_weight_in_aircraft

Endret av Trondster
Lenke til kommentar

Her kommer det fram en del misforstått fysikk. Som flere er inne på: Akselerasjonen er konstant lik ca. - 9,81 m/s^2 så lenge ballen er fritt i lufta. Merk: Akselerasjonen har retning nedover hele tida etter at ballen har forlatt hånda.

 

Metoden de bruker for å finne toppunktet er slik: Fra ballen gripes av hånda (og kastes), måles akselerasjonen mange ganger pr sekund. Ut fra dette kan en multiplisere hver akselerasjonsmåling med tidsintervallenes lengde og legge sammen alle disse verdiene. (Det vil si at en integrerer akselerasjons-funksjonen. ) Denne summen gir farten til ballen til en hver tid. Så lenge ballen akselereres av hånda, øker farten. Når ballen har forlatt hånda, blir akselerasjonen negativ og farten avtar og hvert produkt blir da negativt. Når alle summene av akselerasjon gange tid til sammen er blitt 0, er ballen i sitt øverste punkt. Med denne metoden får en også korrigert for luftmotstanden ved at en måler den faktiske akselerasjonen hele tida.

 

Ja, såvidt meg bekjent så brukes også denne metoden til feks ubåter når de navigerer under is (ihvertfall før), den er helt sikkert nøyaktig nok for et slikt ballkast.

 

AtW

Lenke til kommentar

Ad målinger underveis:

 

Tenk på det som at det er deg som sitter inni ballen og er akselerometeret - at du sitter inne i en stor stålkule. Først kjenner du et kraftig press nedenfra i det ballen kastes, og når den forlater kastearmen blir du vektløs, og er vektløs gjennom hele svevet, før du plutselig treffer bakken. Hvis du ikke kan se ut av kula, så kan du ikke direkte merke på noen måte hvor du er i svevet - om du er på vei opp eller ned - du er bare vektløs.

Men - ut fra hvor hardt presset var i det ballen ble kastet, så kan du regne/gjøre et overslag på hvor stor fart kula fikk i det den skjøt oppover - og måler og regner du presist nok kan du dermed regne ut hvor du er i svevet, hvor høyt det blir og når du kan forvente landing. Men - det er en beregning basert på tidligere data - du kan ikke kjenne underveis hvor du er i svevet - det er et press først i det du blir kastet, vektløshet underveis i svevet og en mer eller mindre bløt landing. :)

 

*hgnnh* - *wheeeeeeee* - *PLAF!*

Endret av Trondster
Lenke til kommentar

Kanskje jeg tenker litt feil her, men vil ikke relativitetsteorien spille en rolle ?

 

Enhver kraft har en motsatt kraft, altså på vei oppover vil man føle tyngdekraften siden den trekker nedover samtidlig som akselerasjon-kraften vil trekke en oppover, men på vei vil man ikke merke tyngdekraften siden begge krefter trekker samme vei.

Lenke til kommentar

Kanskje jeg tenker litt feil her, men vil ikke relativitetsteorien spille en rolle ?

 

Enhver kraft har en motsatt kraft, altså på vei oppover vil man føle tyngdekraften siden den trekker nedover samtidlig som akselerasjon-kraften vil trekke en oppover, men på vei vil man ikke merke tyngdekraften siden begge krefter trekker samme vei.

Dette har ikke noe med relativitetsteori å gjøre - i disse hastighetene (langt fra lyshastigheten) er dette simpel Newton.

 

På vei i hele fallet, både opp og ned, trekker hele tiden tyngdekraften i deg, men ettersom du hele tiden akselererer nedover med samme akselerasjon som tyngdekraften, så merker du ingen krefter. Man kan ikke merke forskjell på en kraft og en akselerasjon - det er det samme.

 

Det er ingen "akselerasjonskraft som trekker deg oppover" når du har forlatt kastehånden - den kraften var kastehånden.

 

 

Edit: Bevegelsen du følger er først en initiell impuls - kraft ganger tid fra kastehånden, og deretter en parabel hvor én konstant kraft trekker i deg - tyngdekraften - og hvor du har en konstant akselerasjon som er lik tyngdekraften - hvert sekund øker du hastigheten nedover med 9.81 m/s - en kraft på 9.81 m/s per sekund, altså 9.81 m/s2

 

(Det er mange som roter med dette emnet - for eksempel Jostein Gaarder i Sofies Verden, hvor han bommet - har hørt en Ex Phil-professor sitere Gaarders feilaktige sitater om at dette skulle ha vært "to samtidige krefter" og "to samtidige impulser". Dette er først én impuls, og så én kraft.)

Endret av Trondster
Lenke til kommentar

EDIT: Var litt sen. Svar til Nautica.

Du tenker mer enn litt feil :ph34r:

 

Relativitetsteorien har ingenting med dette å gjøre (Du trenger betydelig høyere hastigheter).

Kraft/motkraft hører til Newtons lære (3. lov). Det 3. lov sier er at enhver kraft har en tilsvarende kraft som virker på motsatt gjenstand i motsatt retning.

Eks: Jeg dytter bordet mot venstret. Motkraften er at bordet dytter meg til høyre.

Relativitet kom ikke før flere 100 år senere (Einstein).

 

Videre føler man aldri tyngdekraften, det er normalkraften fra bakken man kjenner. Under fritt fall / kast er det ingen normalkraft mellom sensoren og kula, og sensoren måler 0.

 

Akselerasjonen er ingen kraft, men et resultat av andre krefter. Ingen greier å kjenne tyngdeakselerasjonen/-kraften. Det man kjenner er trykket fra bakken som jobber imot. Når man er i fritt fall, finnes ikke denne, og man kjenner ingenting.

Endret av madsc90
Lenke til kommentar

Hvis man plasserer akselerometeret i periferien av ballen og antar at den i tillegg til å følge kastebanene også roterer vil vel målt akselerasjon variere både med retning og størrelse underveis? Da er det muligens mulig å stable på beina et kriterie for når den er på topp?

 

Vil forøvrig et slikt akselerometeret måle akselerasjoner i forhold til et globalt aksesystem eller et internt aksesystem?

Lenke til kommentar

Hvis man plasserer akselerometeret i periferien av ballen og antar at den i tillegg til å følge kastebanene også roterer vil vel målt akselerasjon variere både med retning og størrelse underveis? Da er det muligens mulig å stable på beina et kriterie for når den er på topp?

 

Vil forøvrig et slikt akselerometeret måle akselerasjoner i forhold til et globalt aksesystem eller et internt aksesystem?

Hvis ballen roterer i fritt fall vil et akselerometer måle en konstant sentripetalakselerasjon, som ikke har noe med hvor den er i det frie fallet å gjøre.

Endret av Trondster
Lenke til kommentar
I hvert fall. Ideen er god den, hvis de jobber litt med det viktigste: Bildekvaliteten.

2 mega pixel er vel neppe noe å skryte av i 2011/12.

Enig i at bildekvaliteten var i slappeste laget, men ballen presterer da bilder på hele 72 megapiksler. Det er ikke mangel på megapiksler som gjør bildekvaliteten dårlig her. Det er nok i mye større grad optikken, bildebrikkens støy, kontrastomfang og fargenøyaktighet, samt dårlig sammenliming av bildene som gir dårlig kvalitet.

 

PS. Ta deg en tur på din lokale elektrokjede. Der er det hundrevis skrytemerker for 2 Mp oppløsning (full HD). Skrytemerker som du garantert vil se igjen i både 2012, 2013 og 2014.

Endret av Simen1
  • Liker 1
Lenke til kommentar

...

Hvis ballen roterer i fritt fall vil et akselerometer måle en konstant sentripetalakselerasjon, som ikke har noe med hvor den er i det frie fallet å gjøre.

 

Så akselerometeret måler altså ikke kombinasjonen av sentripetalakselerasjonene og tyngdeakselerasjonen altså?

Lenke til kommentar

Så akselerometeret måler altså ikke kombinasjonen av sentripetalakselerasjonene og tyngdeakselerasjonen altså?

(Edit II: Svaret på spørsmålet ditt er "Jo, men det er ingen normalkraft (som motvirker tyngdekraften) å måle, og dermed blir summen av kreftene kun sentripetalakselerasjonen. Du kan ikke måle tyngdekraften - du kan bare måle andre eventuelle krefter som motvirker den.")

 

I fritt fall er det ingen tyngdekraft å måle. Det er ingen krefter å måle - legemet akselererer med en akselerasjon identisk med tyngdekraften og er i fritt fall, akkurat som om det svevde stille og rolig for seg selv i det ytre rom. Akselerometeret kan måle en akselerasjon kun hvis det blir utsatt for en kraft - ligger det stille på et skrivebord kan det for eksempel måle at det blir utsatt for en konstant normalkraft på 1 G - skrivebordet som presser opp mot akselerometeret, motvirker tyngdekraften og hindrer akselerometeret i å falle nedover.

 

Når du står stille på bakken, så kan du kjenne bakken presse mot fotsålene dine - med 1G.

Har du noen gang kjørt galt avsted på ski? Hvis du feilberegner og flyr langt opp i været? Hvis du svever avgårde med ansiktet i været, så er du i fritt fall, har kun himmelen å kikke opp på, og du aner ikke om du er på vei opp eller ned, du er i fritt fall og kan ikke måle noen akselerasjon eller kraft i det hele tatt, før du brått kan "måle" en kraftig og plutselig (de-)akselerasjon i det du lander.

(Edit III: Har selv opplevd dette - rakk å tenke/oppleve: "Oi, dette var en dårlig idé. Dette kommer nok til å gjøre vondt. (..) Hmm - ..men lander jeg ikke snart, da? *BOMS*")

 

 

Edit: Hvis derimot ballen trilles bortover bakken, så kan den måle kombinasjonen av sentripetalakselerasjon fra roteringen og normalkraften fra bakken. Den måler kombinasjonen av kreftene hele tiden, men i fritt fall er det ingen normalkraft fra at måleren ligger og hviler på noe - det er det fritt fall er.

 

Hvis en fallskjermhopper hopper ut fra en varmluftsballong er det i fritt fall - man kan ikke måle noen krefter. Etterhvert øker hastigheten og luftmotstanden, og så kan man måle luftmotstanden. Så kommer man etterhvert opp i makshastigheten, og så vil man ikke oppleve at man er i fritt fall - man er i konstant hastighet, hvor man hviler på en pute av luftmotstand - luftmotstanden er en kraft som kan måles til 1 G - og motvirker tyngdekraften, så det ikke er noen akselerasjon, men konstant fart.

 

 

Edit IV: ..men skal dette forklares mer, så kan vi like gjerne gå over i krangletråden. ;)

"I fritt fall det hverken være krefter eller akselerasjon å måle - en kraft og en akselerasjon er det samme, og her er man utsatt for en samtidig kraft og en samtidig akselerasjon så summen blir null - og så det ikke være noe å måle."

Endret av Trondster
Lenke til kommentar

Kanskje jeg tenker litt feil her, men vil ikke relativitetsteorien spille en rolle ?

 

Enhver kraft har en motsatt kraft, altså på vei oppover vil man føle tyngdekraften siden den trekker nedover samtidlig som akselerasjon-kraften vil trekke en oppover, men på vei vil man ikke merke tyngdekraften siden begge krefter trekker samme vei.

Dette har ikke noe med relativitetsteori å gjøre - i disse hastighetene (langt fra lyshastigheten) er dette simpel Newton.

 

 

Det var egentelig newton jeg mente, blandet begrep/matematikere :)

 

Edit IV: ..men skal dette forklares mer, så kan vi like gjerne gå over i krangletråden. ;)

 

Hva for noe interessant skal man ellers diskutere her da :cool:

Endret av Nautica
Lenke til kommentar
×
×
  • Opprett ny...