2000年9月17日(日)

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データを見る

データの解析の前に

 これまで何回か実験を繰り返してきたが、いろいろと分からないことが多くて、データの解析に戸惑った。そういう失敗のあったデータであることをはじめにお断りしておこう。

デジタル加速度計のデータ

 次の表は、最初の実験の結果である。東北自動車道下り線、紫波パーキングエリアから出発して紫波インターチェンジに向かう最初の24秒の記録である。これは出発してから時速70kmになるまでの間ということである。加速度から1秒間の速度の変化をだして累積していって速度を計算したもの、および、測定中にスピードメータを読み上げたものとを併記する。読み上げは、運転中でもあり、きちんとしたものではない。


出発後の
時間(秒)
加速度
(cm/ss)
1秒間の
速度変化
速度変化
の累積=
速度(km/秒)
速度読上
000.000.0スタート
1300.540.5 
2301.081.6 
3942.233.9 
42486.1610.0 
52809.5019.5 
62028.6828.2 
71646.5934.8時速20km
81896.3541.1 
92017.0248.2 
101846.9355.1 
111696.3561.4時速30km
121135.0866.5 
13452.8469.4 
141373.2872.6時速40km
151284.7777.4 
161014.1281.5
17522.7584.3 
18521.8786.1 
19782.3488.5時速60km 
20852.9391.4 
21392.2393.7 
22241.1394.8 
23331.0395.8 
24511.5197.3時速70km 


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カクシリキ加速度計とデジタル加速度計

 上の表を見ると、デジタル加速度計による加速度を積分して得られた速度が、速度計の速度読み上げよりもかなり大きな値になっている。積分するときの蓄積される誤差のせいなのか、あるいはデジタル加速度計のデータが大きめなのか。

 カクシリキ加速度計によるデータと比較してみよう。東北本線上り線紫波中央駅を出発して古館駅に向かう電車のデータから、出発してから45秒間のデータを表にまとめた。


出発後の
時間(秒)
カクシリキ
加速度計
角度
カクシリキ
加速度計
加速度
m/秒2
デジタル
加速度計
m/秒2
000.000.00
110.170.20
230.510.31
330.510.35
430.510.33
540.690.38
640.690.30
740.690.42
84.50.770.42
94.50.770.42
104.50.770.41
1140.690.43
124.50.770.41
134.50.770.42
1450.860.41
154.50.770.41
164.50.770.39
174.50.770.37
184.50.770.38
1940.690.35
205.50.940.36
2140.690.32
2240.690.31
2340.690.31
242.50.430.29
253.50.600.25
2630.510.26
2730.510.23
2820.340.24
2930.510.19
3030.510.20
3130.510.18
3210.170.19
331.50.260.18
3420.340.18
3520.340.16
3620.340.17
372.50.430.10
3820.340.00
3910.170.05
4010.170.03
412.50.430.04
4210.170.04
4320.340.09
4400.000.05
4500.000.04

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カクシリキ加速度計と水槽式加速度計


 上のデータを見てみると、デジタル式加速度計よりもさらに、カクシリキ加速度計の方が大きな値を出している。そしてなによりも、変化する加速度にともなって変化するべき角度が、変化についていけないようである。変化が非常ににぶい。

 それよりもさらに、水槽式加速度計の方がさらに変化が鈍いようである。それは当然なのかもしれない。なにしろ、加速度によって働く力によって動く部分が水槽の中の水全部なのだから、その慣性も大きいのだろう。

 そうしてみると、カクシリキ加速度計のおもりもかなり大きいのかもしれない。そして、加速度センサーの中の、シリコンウエハースの上に作られた可動部分は十分小さいのだろう。原理的に見ると加速度センサーによる加速度計が一番いいのかもしれない。


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自動記録型加速度計


 デジタル式加速度計と自動記録型加速度計のデータを比較してみよう。東北本線上り盛岡駅から新花巻駅までの加速度変化をグラフで表したものである。大きめの数値のグラフはデジタル加速度計によるものであり、小さ目の数値のグラフは自動記録型加速度計によるものである。デジタル加速度計のデータは自動記録型加速度計のデータの約2倍の値を出している。最初のデータ、自動車の加速度の測定で、加速度データを積分した速度が速度計読み上げの2倍近い値だったことを考えると、自動記録型加速度計がそれらしい値をだしていると言えるのかもしれない。

 たての軸の数値は、単位は g 重力加速度 である。この値に、0.98をかけると単位が m/秒2 になる。



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