Stap 9: Analyseren van de gegevens
Grafieken en cijfers tijd!
Wanneer u de gegevens van de SD-kaart leest ziet u er zijn vier kolommen met getallen. De eerste kolom is de verstreken tijd in milliseconden. De volgende kolom is het de versnellingsmeter X as lezen, gevolgd door de Y- en Z-as. Voor de toepassing van dit experiment is wat we echt schelen de X-as gegevens zoals die blijkt uit de verticale versnelling van de raket.
De versnellingsmeter heeft een bereik van +/-16g. Bij 0V zou krijgen we een lezing van-16 g en bij 3,3 v zou zien we +16 g. De Arduino interpreteert deze lezing als een numerieke waarde variërend van 0 tot 1023 (dit heet 10 bit resolutie.) Nu herinner me dat de waarde zou veranderen bij het gebruik van een 3.3V sensor met een Arduino 5V? Wanneer met behulp van een Arduino 5V zullen de maximumwaarde geïnterpreteerd 675 in plaats van 1023. Onze geregistreerde versnellingsmeter-gegevens weerspiegelt dit.
Op onze eerste lancering de maximale versnellingsmeter X-as is waarde opgenomen 664. Met een extra 5 gram is de max waarde 398 en met 10 gram toegevoegd is de max waarde 635. Als we deze converteert getallen naar g-waarden (675 = +16 g) we 9,43 g voor de tweede lancering, get + 15.73 g voor de eerste lancering en + 15u05 g voor de derde lancering.
Dus waarom zijn de de opgenomen nummers lager voor de tweede lancering?
Om te zien wat er gaande is laten we het maken van een complot van de lijn voor elke lancering. Eerst Wijzig de naam van de. TXT-bestand voor elk logboek aan. CSV zodat het kan worden geüpload naar een site als Plot.ly. Hierdoor kunnen uitzetten van een lijndiagram en zoom in en de gegevens van de versnelling gedurende de lancering te onderzoeken. Tijdens de tweede lancering ziet u dat de plot stuitert op en neer tijdens de lancering vs. dat in de buurt van verticale voor de andere twee lanceringen. Dit kan duiden op de datalogger eventueel verschoven rond tijdens de lancering. De eerste en de laatste lancering percelen zijn meer duidelijk-er is een snelle acceleratie opgenomen en de zwaardere raket had duidelijk trager versnelling.
We registreerden alleen deze drie lanceert maar idealiter u zou opnemen zoveel lanceert mogelijk in zo kort mogelijke tijd om de meest nauwkeurige gegevens verzamelen.
Waarom de versnelling drop voor een zwaardere raket?
Omdat natuurkunde! Newton's tweede wet van motie staat dat de netto kracht op een voorwerp is gelijk aan de massa van het voorwerp vermenigvuldigd met de versnelling van de object - of meer simpel gezegd: force is gelijk aan massa maal versnelling.
Deze wet wordt uitgedrukt in de formule F = ma. F = kracht (in ons geval de 20 psi luchtdruk voor onze launcher), m = massa (de massa van onze raket) en een = versnelling (de opgenomen versnelling van onze raket.)
Als we deze vergelijking op te lossen voor versnelling veranderen (wat we gemeten) krijgen we een = F/m. Uit deze vergelijking kijken en de kracht te delen door de massa kunnen we zien dat sinds onze lancering kracht constant is, hoe hoger de raket massa hoe lager het nummer van de versnelling.
Deze formule vertelt ons dat in het geval van onze tweede lancering moeten zijn er een probleem met de lancering of onze gegevensregistratie en dit blijkt uit de versnellingsmeter grafiek plot.
