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| Folie 1 | 18.01.2015 | P. Vogt | Smartphones und Tablet-Computer als Messwerteerfassungssysteme

Smartphone Physics: Smartphones und Tablet-Computer als Messwerteerfassungssysteme in

Physikunterricht und Lehrerbildung Patrik Vogt

Pädagogische Hochschule Freiburg


Experimente mit Smartphones unter Verwendung weiterer Sensoren


Experimente mit Smartphones unter Verwendung der GMRs


0

200

400

600

800

1000

0 1 2 3 4

Stromstärke in A

Mag

netis

che

Flus

sdic

hte

in M

ikro

tesl

a

Magnetischer Fluss einer Spule I – Stromstärkeabhängigkeit

N = 300

Experimente mit anderen Sensoren


0

200

400

600

800

1000

0 1000 2000 3000 4000

Mag

netis

che

Flus

sdic

hte

in M

ikro

tesl

a

Magnetischer Fluss einer Spule II – Abhängigkeit von der Windungszahl

I = 0,15 A

Windungszahl

Experimente mit anderen Sensoren


Experimente mit Smartphones unter Verwendung der Kamera


Darstellung von Interferenzmustern und Bestimmung von Wellenlängen

Experimente mit dem CCD-Chip


Darstellung von Interferenzmustern und Bestimmung von Wellenlängen



α

l‘

Bedingung für kons- truktive Interferenz

lsn=αtan

ls

ng n=λ

sn l

Geometrie

Versuchsbeispiel:

• Fernbedienung der Firma Benq (S/N: CT050606055)

• g = 1/80⋅10-3 m = 1,25 ⋅10-5 m

• Experiment: l‘ = 0,77 m, n = 2, s‘2 = 11,5 cm

nm 930≈λ

Fernbedienungen emittieren je nach eingebauter Infrarotdiode Strahlung im Wellenlängenbereich von 900 nm bis ca. 1200 nm.

''ls

ng n=

s‘n

Gitter

gn λα ⋅

=sin



Videoanalyse: Untersuchung des freien Falls

I = 0,15 A



Smartphone als Geigerzähler: Absorption von β-Strahlung

I = 0,15 A


(Fotos, Messreihe und Diagramme von Lisa Eberle)


Smartphone als Geigerzähler: Absorption von β-Strahlung

I = 0,15 A



Experimente mit Smartphones unter Verwendung des GPS-Empfängers


I = 0,15 A

Quelle: Gabriel, P. & Backhaus, U. (eingereicht). Kinematics with the assistance of Smart Phones: Measuring Data via GPS – Visualizing Data with Google Earth. In: The Physics Teacher

Experimente mit dem GPS-Empfänger


Experimente mit Smartphones unter Verwendung des Drucksensors


I = 0,15 A

Experimente mit dem Drucksensor

𝑝𝑝 ℎ = 𝑝𝑝0 ⋅ 𝑒𝑒−𝑀𝑀𝑀𝑀𝑅𝑅𝑅𝑅 ⋅ℎ

(p(h) Druck in der Höhe h, p0 Normdruck, M Mittlere Molare Masse des

Atmosphärengases (M = 0,02896 kgmol

), R

universelle Gaskonstante (𝑅𝑅 = 8,314 Jmol⋅K

), T absolute Temperatur (T = 288 K), g

Erdbeschleunigung (𝑔𝑔 = 9,81 ms2

)).

∆ℎ = −𝑅𝑅𝑅𝑅𝑀𝑀𝑔𝑔 ⋅ ln

𝑝𝑝oben𝑝𝑝unten

punten = 974,5 poben = 970,0 mbar ⇒ ∆ℎ = 39 ± 1

3,20 m

Etage ∙ 11 Etagen ≈ 35 m