L’acceleròmetre Un dels primers sensors que es van incorporar als telèfons mòbils va ser l ’acceleròmetre, un di spositiu capaç de mesurar acceleracions, és a dir, la variació en la velocitat per unitat de temps. En un acceleròmetre mecànic, se situa una massa dins d’una carcassa . Aquesta massa hi està suspesa mitjançant un mecani sme el àstic ( per exemple, un ressor t), de manera que es pugui desplaçar des de la seva posició d’equilibri . Aquí entren en joc la llei de l’elasticitat de Hooke i la segona llei de Newton . Quan s’aplica una força per desplaçar la carcassa, la massa sísmica, que hi està connectada amb un material elàstic (el ressort), es desplaça una distància proporcional a la força aplicada ( llei de Hooke), que, al seu torn, és proporcional a l’acceleració aplicada a la carcassa (segona llei de Newton). Com que el sistema ha d’obeir les dues lleis i la força és la mateixa en ambdós casos, a partir de les equacions podem establir que: m · a 5 k · x, en què a 5 (k/m) · x. Per tant, es pot obtenir el valor de l’acceleració, ja que k és la constant d’elasticitat del ressort (que és coneguda perquè l’hem posat nosaltres), m és la massa desplaçada (la massa sísmica) i x és la distància desplaçada, que podem mesurar. A més, es compleix que l’acceleració és proporcional al desplaçament. Aquest dispositiu només mesura l’acceleració en l’eix longitudinal. Atès que vivim en un món tridimensional, necessitem replicar aquest sistema en tres eixos perpendiculars entre si (x, y, z). Amb el valor d’aquests tres components es pot calcular el valor de l’acceleració en qualsevol direcció espacial. Segur que has pensat en la dificultat que deu suposar aconseguir que aquest sistema mecànic tan petit formi part dels nostres t elèfons moderns i miniaturitzats. Hi ha diversos tipus d’acceleròmetres que utilitzen la mateixa idea , però diferents f e n òm e n s f í s i c s , q u e f a n q u e c a d a t i p u s s i g u i m é s i d o n i per a certs usos. E n e l s a c c e l e r ò m e t r e s c a p a c i t i u s s’o b t e n e n v a r i a c i o n s e n e l s e ny a l e l è c t r i c p r o p o r c i o n a l s a l a f o r ç a a p l i c a d a i , per tant, a l ’acceleració. Com que són electrònics, poden ser e x t remam e n t p e t i t s i e s p o d e n f a b r i c a r i n t e g ra t s e n x i p s de silici en un telèfon intel·ligent. Com que la força de la gravetat actua sempre i té un valor conegut (9,8 m/s2), és fàcil fer servir els valors de cada eix de l’acceleròmetre per determinar l’angle d’inclinació i, per tant, la posició del dispositiu. D’aquesta manera se’n pot mostrar el contingut amb l’orientació correcta i girar-la quan canviï . Així mateix, les variacions dels valors es poden utilitzar com a senyal d’entrada per a aplicacio n s , p e r e x e m p l e , p e r s i m u l a r u n v o l a n t en els jocs de conducció. atomosybits.com > Pensa en algunes aplicacions del teu telèfon mòbil i identifica per a què fan servir l’acceleròmetre. E l 2019 Google va anunc i a r l a compra de Fi tb i t pe r 2 . 100 mi l ion s de dòl a rs . Aplicant acceleració Distància menor entre plaques Acceleròmetre en repòs 5 Ri tme Ri tme mi t j à ( km) Mi l l o r r i tme ( km) Ri tme mí n im ( km) Có r re r a l ’a i re l l i ure R i tme : 5 ' 55 ' ' R i tme : 5 ' 18 ' ' R i tme : 5 ' 21 ' ' R i tme : 5 ' 25 ' ' R i tme : 5 ' 29 ' ' Aques t a vo l t a : 5 km. Temps t o t a l : 27 mi n 28 s .
RkJQdWJsaXNoZXIy