Ответить
Abubakar Kagermanov
июль 2015.
19270
В какую сторону перевернется экран iPad'а в космосе, и как его перевернуть?
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
21
4 ответа
Поделиться

Акселерометр измеряет своё ускорение и в соответствии с этим ускорением в планшетах и телефонах с акселерометрами определяется положение экрана: притяжение земли тоже создаёт усоркение (g~9.8м/сс) — так как на земле ускорение направлено вниз, экран показывает изображение сверху вниз. В космосе по всем осям акселерометр покажет нули, так как притяжение там пренебрежимо малое, и экран будет занимать положение последнего ускорения: если с силой потянуть планшет на себя, экран так же будет направлен сверху вниз.

Александр Табакаевотвечает на ваши вопросы в своейПрямой линии

Можно ударить обо что-то, например, колено. Та сторона, которой ударил, и будет нижней. Акселерометр должен воспринять такое движение как гравитацию.

Не понимаю почему минусуют людей, которые говорят, что притяжение на орбите почти такое же как и на поверхности Земли. А еще больше я не понимаю, почему дико плюсуют людей, которые говорят обратное. Притяжение то никуда не девается еще очень долго (иначе бы Луну мы с вами не наблюдали), а ускорение свободного падения на высоте 350км (МКС) равно 8.8 м/с^2 (против 9.81 м/с^2 на поверхности). Невесомость - отсутствие веса, но не отсутствие притяжения как такового, потому что иначе иметь круговую (или эллиптическую) орбиту вокруг Земли вы не сможете.

Касательно акселерометров: как мы уже поняли - ускорение есть, и оно приличное. Акселерометр представляет собой массу, закрепленную на пружине/растяжке + демпфер, непосредственно перемещение снимается потенциометрическим датчиком (самая простая конструкция). Но вот акселерометр измеряет НЕ ИСТИННОЕ ускорение, а КАЖУЩЕЕСЯ. Т.е перемещение чувствительной массы прибора зависит непосредственно от разности ускорения тела и ускорения свободного падения (a-g=a изм), где: a - ускорение прибора, g - ускорение свободного падения, a изм - измеренное ускорение.

Акселерометр - инерционный датчик. Перемещение датчика с ускорением в одну сторону вызывает перемещение грузов по чувствительным осям прибора под действием проекций отрицательного вектора этого ускорения на эти оси. Соответственно, если вы не двигаясь встанете с акселерометром и направите одну из чувствительных осей вниз - он точно покажет отрицательное ускорение свободного падения (0-g=-g). При свободном падении ускорение тела равно ускорению свободного падения -> g - g = 0 -> перемещение массы равно нулю. Естественно все сказанное относится к проекциям на чувствительные оси прибора. Это особенность датчика, законов природы и их интерпретации, а не отсутствие притяжения. Так что ударить планшет об колено на орбите чтобы поменять ориентацию экрана - отличная идея.

Можно посмотреть на это под другим углом. Из первого закона Ньютона мы знаем о существовании инерционных и неинерционных систем отсчета. Например, систему отсчета относительно определенной точки на Земле можно считать инерционной, пока вы не начнете двигаться по, например, меридиану. Тогда вы обнаружите, что вас сносит в сторону. На вас действует ускорение Кориолиса, хотя на самом деле его нет, оно введено для использования в нашей системе отсчета тех самых законов Ньютона. Если смотреть на вас со стороны Солнца, то вопросов не возникнет. Вы идете по меридиану, а вас сносит из-за вращения планеты, но вы то находитесь на Земле. Силы вроде Кориолисовой называют инерционными. Центробежная сила - одна из них, и в данном случае при близком рассмотрении объекта, который не падает с орбиты вниз, можно говорить о том, что центробежная сила уравновешивает силу притяжения -> тело "висит" в воздухе. Но на самом деле телу просто не дает упасть первая космическая скорость, а улететь - сила притяжения. То же самое происходит и с чувствительной массой гироскопа.

Так же хочу заметить, что для измерения поворота в планшетах и телефонах используются еще и микромеханические гироскопы, а не только одни акселерометры. Да и вообще практически во всех продуктах для массового рынка (телефоны, планшеты, автомобили) гироскопы и акселерометры используются в связке.

P.S. Если кому-то очень интересен вывод формулы, на которой основан мой ответ, то могу дать ссылку на неплохую лекцию в электронном виде. А еще вы можете легко вывести ее сами, второй закон Ньютона вам очень поможет в этом деле.

показать ещё 1 ответ