MechanikZ
Schallanalysator200
MechanikZ200

App: MechanikZ (Freeware)

für Android und iOS  (Smartphones und Tablets)

(Letzte Änderung: Juli 2017)

Gesamt_MechanikZ

 Android: Download App MechanikZ über Google Play Store

iOS: Download App MechanikZ über Apple App Store

Experimente mit App MechanikZ

 

  • Überblick
    Diese kostenlose und werbefreie App wurde speziell für den Physikunterricht entwickelt. Zur richtigen Bedienung und Auswertung der Daten sind physikalische Grundkenntnisse über Bezugssysteme notwendig. Diese App funktioniert nur auf leistungsstarken Smartphones und Tablets (ab Android Version 4.3 oder iOS 8.0), die einen ARMv7-Prozessor mit NEON-Befehlssatz-Unterstützung und einen 3D-Beschleunigungssensor besitzen. Die Android-Version kann über den Google Play-Store heruntergeladen werden. Die iOS-Version steht auf dem Apple App-Store ebenfalls zum kostenlosen Download bereit (Links: siehe oben). Diese App nützt den 3D-Beschleunigungssensor zur Bestimmung des Beschleunigungsvektors. Der Vektorpfeil wird zusammen mit dem Kraftvektorpfeil in Echtzeit in einem 3D-Koordinatensystem dargestellt. Darüber hinaus berechnet die App durch Integration den Geschwindigkeits- und Ortsvektor. Die Messwerte der Komponenten dieser Vektoren werden zusammen mit den Beschleunigungswerten, den Impulswerten und den Kraftwerten in Schaubildern dargestellt. Besitzt das Smartphone oder Tablet einen 3D-Gyrosensor, so werden zudem die Winkelgeschwindigkeiten mithilfe des 3D-Gyrosensors aufgenommen und ebenfalls als Schaubilder dargestellt. Zur Auswertung aller Messwerte ist ein Funktionsfit in die App integriert. Hierbei können Polynome vom 0. bis 4. Grad und Sinusfunktionen als Funktionsterme ausgewählt werden. Darüber hinaus besteht noch die Möglichkeit der Modellierung von Reibungsvorgängen (Lösung der Differenzialgleichung und Darstellung der Lösung). Die App besitzt zudem einen Tiefpassfilter, der auch nach der Messung noch eingestellt oder ein- und ausgeschaltet werden kann. Zudem können die Messergebnisse als CSV-Datei per E-Mail versandt werden. Eine effektive Kalibrierungsroutine, die Nullpunktverschiebung, Skalierungsfehler und sogar die Nichtorthogonalität der Achsen des Beschleunigungssensors korrigieren kann, ist ebenfalls implementiert. Bitte beachten Sie, dass diese Kalibrierung das erhebliche Rauschen des Beschleunigungssensors, mögliche Temperaturabhängigkeiten und Hysterese nicht korrigieren kann. Diese App ermöglicht schnelle Messungen und einfache Auswertungen. Allerdings ist die Genauigkeit dieser App, insbesondere der Geschwindigkeits- und Ortsvektoren, durch die erheblichen Fehler des Beschleunigungssensors beschränkt. Durch die Integration  bzw. zweifache Integration steigt der nach der Kalibrierung vorhandene Restfehler mit der Zeit linear bzw. quadratisch an. Dies führt i.A. dazu, dass bereits nach wenigen Sekunden erhebliche Fehler in den Geschwindigkeits- und Ortswerten auftreten. Bei den in der Physik häufig sehr kurzzeitigen Experimenten, ist dies meist aber kein Problem. Falls Sie Fragen haben, oder Fehler finden, würde ich mich freuen, wenden Sie sich per E-Mail an mich wenden könnten: ziegler@spaichinger-schallpegelmesser.de.

    Copyright
    Der Entwickler und Programmierer
    Dr. Markus Ziegler
    78549 Spaichingen 
    stellt die App kostenlos zur Verfügung (Freeware).

    Datenschutzerklärung
    Die App Schallanalysator (Android und iOS) benötigt folgende  Berechtigung, damit sie richtig arbeiten kann:

     USB-Speicherinhalte ändern oder löschen, USB-Speicherinhalte lesen: Die App speichert Einstellungen (z.B. Kalibrierungswerte) auf dem Gerät des Benutzers ab und liest diese beim Start der App wieder ein. Daher ist diese Berechtigung für die richtige Funktion der App notwendig. Diese Daten werden nicht weitergeleitet. Möchte der Benutzer zudem die Schallwerte per E-Mail versenden, dann werden diese im Gerät des Benutzers  zwischengespeichert. Andere Speicherinhalte werden weder gelesen, noch geändert, noch gelöscht.

    Es werden keinerlei Daten oder Speicherinhalte weitergeleitet.
  • gez. Dr. Markus Ziegler
    Spaichingen, 08.07.2017

  • Stand der Entwicklung (Android- und iOS-Version)
    • Verbesserungen ab Version 1.1
      In die CSV-Datei "Messwerte" wurde eine Zeitspalte hinzugefügt. Die Option "Reibung modellieren" wurde vorübergehend deaktiviert, da sie bisher nicht zufriedenstellend funktionierte. 
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