Esperimento

Scopo dell'esperimento: misurare la velocità delle onde.
Essendoci accorti che gli accelerometri potevano percepire anche le onde sonore abbiamo deciso di utilizzare quelle e non quelle sismiche, perchè altrimenti avremmo avuto problemi di spazio a disposizione, avendo fatto l'esperimento in classe, e di velocità di acquisizione dei dati. Infatti visto che la velocità del suono è di 340 m/s la distanza di un metro o poco più era sufficiente perchè i sensori, che acquisiscono i dati ogni 3 millisecondi utilizzando la tecnica I2C, riuscissero a raccogliere i dati necessari.
La velocità segue la formula V=s/t nella quale lo spazio s consiste nella distanza tra i due accelerometri mentre il tempo t, misurato da arduino stesso, consiste nel ritardo tra l'istante in cui l'onda investe il primo accelerometro e quello in cui essa raggiunge il secondo.

Nella nostra classe abbiamo deciso di fare un esperimento: il cui scopo consiste nel registrare la velocità delle onde sonore utilizzando due accelerometri.
Li abbiamo collocati a una certa distanza perchè costituissero il punto di partenza e quello di arrivo, e li abbiamo collegati ad arduino.
La velocità segue la formula V=s/t nella quale lo spazio s consiste nella distanza tra i due accelerometri mentre il tempo t, misurato da arduino stesso, consiste nel ritardo tra l'istante in cui l'onda investe il primo accelerometro e quello in cui essa raggiunge il secondo.
Successivamente abbiamo provocato un forte rumore e, grazie al terminale, abbiamo acquisito i dati di tempo e di spazio, che abbiamo trasferito su “Libreoffice” prima, poi su un foglio di calcolo. Avendo i dati di spazio e tempo abbiamo potuto calcolare la velocità dell'onda prodotta.

Dei risultati che abbiamo ottenuto (1000 righe di dati) possiamo dire che la prima colonna corrisponde al tempo in millisecondi e in particolare notiamo il fatto che le colonne corrispondenti all'asse Z hanno valori molto più alti rispetto a quelli degli assi X e Y.

Sono riportati alcuni esempi dei dati raccolti qui in basso.

• 292472128 3 -1 241 10 36 244
• 292475072 0 0 234 11 39 247
• 292478004 1 0 229 7 38 241
• 292480912 1 1 232 11 41 250
• 292483844 0 -1 235 9 35 248
• 292486764 -3 -2 235 9 37 245
• 292489700 -1 1 234 9 38 248
• 292492628 0 -4 232 5 39 248
• 292495552 1 -1 231 6 38 251
• 292498472 1 0 232 10 35 244
• 292501396 -3 5 238 10 37 244
• 292504332 -2 1 231 8 41 247
• 292507264 -2 1 235 12 38 246
• 292510208 3 -1 234 10 43 243
• 292513160 1 1 235 11 37 244
• 292516100 -1 0 231 10 39 243
• 292519044 -2 1 229 10 37 246
• 292521992 0 0 235 7 39 252
• 292524900 1 0 232 14 41 248
• 292527832 -1 0 232 9 37 245
• 292530760 3 -1 234 11 38 248

Dal foglio di calcolo abbiamo spostato i dati in un grafico (vedi sotto) dal quale abbiamo potuto osservare le varie oscillazioni negli assi x,y,z dei due accelerometri. Si possono notare distintamente i diversi pachetti di onde. Inoltre, grazie al grafico, possiamo notare che i dati raccolti dai due accelerometri, riguardanti l'asse Z, sono diversi. Questo indica che il suono non è stato esercitato ad una distanza uguale fra un accelerometro e l'altro, portando quindi ad una maggiore oscillazione in prossimità di un accelerometro rispetto ad un altro.