Science Fair Air raketer (9 / 11 steg)

Steg 9: Analysera data

Diagram och siffror tid!

När du läser data från SD-kortet ser du det finns fyra kolumner med siffror. Den första kolumnen är den förflutna tiden i millisekunder. Nästa kolumn är den accelerometer X axeln läsning, följt av Y- och Z-axeln. I detta experiment är vad vi verkligen bryr oss om X axis data som visar den vertikala accelerationen av raket.

Accelerometern har en räckvidd på +/-16g. På 0V skulle vi få en läsning av-16 g och på 3.3V skulle vi se + 16 g. Arduinoen tolkar denna behandling som ett numeriskt värde mellan 0 och 1023 (detta kallas 10 bitars upplösning.) Kom nu ihåg att jag sade värdet skulle ändras när du använder en 3.3V-sensor med en 5V Arduino? När du använder en 5V Arduino blir maxvärdet tolkas 675 i stället för 1023. Våra loggade accelerometer data återspeglar detta.

På vår första lansering den maximala accelerometer X axeln är värdet noteras 664. Med en ytterligare 5 gram är max värde 398 med 10 gram lagt till max värdet är 635. Om vi konvertera dessa nummer till g-värden (675 = + 16 g) vi få + 15.73 g för den första lanseringen + 9,43 g för andra lanseringen och + 15.05 g för tredje lanseringen.

Så varför är det inspelade numren lägre för andra lanseringen?

För att se vad som händer låt oss göra en linje tomt för varje lansering. Först byta namn på den. TXT-fil för varje logg till. CSV så det kan laddas upp till en webbplats som Plot.ly. Detta tillåter oss att rita ett linjediagram och zooma in och undersöka acceleration data under starten. På andra lansering kan du se handlingen studsar upp och ner under lanseringen kontra det nära lodrätt för de andra två lanseringarna. Detta kan tyda på datalogger eventuellt skiftat runt under starten. Första och sista lanseringen Tomterna är mer tydlig, det finns en snabb acceleration registreras och klart tyngre raketen hade långsammare acceleration.

Vi spelade bara dessa tre lanserar men helst du skulle spela in så många lanserar som möjligt på så kort tid som möjligt för att samla de mest exakta uppgifter.

Varför acceleration släppa en tyngre raket?

Eftersom fysik! Newtons andra lag i rörelse anges att den netto kraften på ett objekt är lika med massan av objektet multiplicerat med accelerationen av objekt - eller mer enkelt uttryckt: kraft lika med massan gånger accelerationen.

Denna lag uttrycks i formeln F = ma. F = kraft (i vårt fall 20 psi lufttryck för våra launcher), m = massan (massa vår raket) och a = acceleration (inspelade accelerationen av vår raket.)

Om vi ändrar denna ekvation att lösa för acceleration (vad vi mätt) får vi en = F/m. Titta på denna ekvation och dividera kraften med massan kan vi se att eftersom våra lanseringen kraft är konstant, ju högre raketen samlas lägst numret acceleration.

Denna formel säger att vid vår andra lansering det måste ha varit ett problem med lanseringen eller våra dataloggning och detta framgår av accelerometer graf tomten.