Trieciena spēks uz skrējēja papēža un kājas skriešanas laikā: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Savam projektam es vēlējos pārbaudīt spēka daudzumu, kas ir pakļauts skrējēja papēdim un kājai, un vai jaunie skriešanas apavi patiešām samazina spēku. Akselerometrs ir ierīce, kas nosaka paātrinājumu X, Y un Z asīs. Paātrinājumu mēra G spēkos, viens G spēks ir līdzvērtīgs gravitācijas paātrinājumam uz zemes, ko visas lietas piedzīvo visu laiku. Es izmantoju šo akselerometru, lai pārbaudītu G-spēku daudzumu, ko skrienot piedzīvo papēdis un kājas, un vai pastāv atšķirība starp jaunākiem un vecākiem apaviem. Pastāv daudz izplatītu maldīgu priekšstatu par jaunu skriešanas apavu nepieciešamību. Daudzi cilvēki uzskata, ka Nike tev melo, kad saka, ka ik pēc 500 kilometriem jāiegādājas jaunas kurpes. Skriešanas apavu firmas un skriešanas apavu veikali, piemēram, Poulsbo skriešana (mans vietējais skriešanas veikals), jums pateiks, ka jūs savainosit sevi, ja bieži nenomaināsiet kurpes. Tomēr es neesmu pārliecināts, vai tā ir pilnīgi taisnība, un tāpēc es nolēmu to pārbaudīt pats. Šo skriešanas traumu cēlonis, ko viņi jums pateiks, ja jums nav jaunu apavu, ir iegūts no spēka, ko izjūt jūsu kāja un papēdis. Viņi saka, ka jaunas kurpes samazina spēku labāk nekā vecās kurpes, bet es neesmu pārliecināts, ka tā ir taisnība. Šis projekts būs noderīgs daudziem cilvēkiem, jo īpaši tiem, kuriem ir nosliece uz traumām, un tiem, kuri vēlas uzzināt vairāk par tiem. Mans projekts noteiks, vai šie uzņēmumi saka patiesību, vai arī viņi tikai cenšas panākt, lai jūs aplaupītu citu Benjamiņu pāri.

Piegādes

1x Arduino uno

1x Sparkfun adxl377 akselerometrs

1x maize

1x daudz džemperu vadu

1x poga

1x LED

2x 10k rezistori

2x 30k rezistori

6x vadi, kas ir aptuveni skrējēja kājas garumā

1x klēpjdators, kas var palaist Arduino IDE

Papildu komponenti, kas nepieciešami sekundārajai konstrukcijai:

1x LCD ekrāns

1x potenciometrs

1x daudz vairāk džemperu vadu

1. darbība: mana sākotnējā izveide

Mana sākotnējā uzbūve bija koncepcijas pierādījums. Vēlējos pārliecināties, ka šis projekts ir iespējams, pirms sāku tajā ieguldīt laiku un naudu. Es izmantoju akselerometru, Arduino, četrus džemperu vadus un savu klēpjdatoru, kurā darbojās kods. Šis koncepcijas pierādījums bija ļoti svarīgs, jo es uzzināju dažas vērtīgas atziņas par kodu. Tomēr pats galvenais, es uzzināju, ka šis projekts ir iespējams.

2. darbība. Sekundārā veidošana

Vispirms es gribu teikt, ka šī būve nebija nepieciešama galīgajai būvei, un tai ir vajadzīgas dažas papildu sastāvdaļas, tāpēc šis solis ir pilnīgi neobligāts. Es pievienoju šķidro kristālu displeju (LCD), lai tas varētu man sniegt G spēka vērtības datorā bez Arduino IDE. pirms šīs būvēšanas man vajadzēja Arduino IDE un kodu, lai varētu saņemt izejas datus no akselerometra. Ar šo jauno būvējumu es varu palaist Arduino no jebkura barošanas avota, tam pat nav jābūt datoram. Es arī pievienoju potenciometru, lai varētu pielāgot LCD apgaismojumu. Tas varētu izrādīties noderīgi, ja es to izmantotu ārā un ekrānā spīdētu saule. Mēs visi esam bijuši situācijā, kad jūs mēģināt izmantot savu viedtālruni ārpus telpām, bet saules gaisma apgrūtina ekrāna saskatīšanu. Tātad jūs mēģināt bloķēt sauli ar roku vai pagriezt muguru pret sauli, lai mēģinātu to bloķēt. Vēl viens veids, kā novērst šo izplatīto problēmu, ir palielināt ekrāna spilgtumu, un tieši tam potenciometrs ir paredzēts. Es nevarētu ļoti labi redzēt izejas datus, bet es varētu pielāgot fona apgaismojumu tā, lai es to varētu redzēt perfekti. Fona apgaismojuma regulēšana varētu noderēt arī citos gadījumos.

3. darbība. Trešā un galīgā uzbūve

Savai trešajai un pēdējai būvei es apvienoju visus visu iepriekšējo būvējumu labākos atribūtus vienā plāksnē. Es beidzu ar ļoti izsmalcinātu un kompaktu moduli, un garie vadi varēja noskriet manu kāju, netraucējot manai formai. Es pievienoju pogu, lai jebkurā brīdī varētu sākt un pārtraukt datu vākšanu. Tas bija ļoti svarīgi, lai iegūtu labus datus, jo es varētu sākt vākt, tiklīdz es sāku skriet, un tiklīdz es pārtraucu. Tāpēc visi savāktie dati attiecās uz faktisko eksperimentu. Es arī pievienoju gaismas diodi, lai es zinātu, kad datu vākšana ir ieslēgta vai kad tā ir izslēgta. Šī pēdējā uzbūve beidzās ar lieliem panākumiem, un tas bija tieši tas, ko es cerēju.

4. solis: problēmu novēršana un dažas problēmas, kas man bija ceļā

Man ir bijušas daudzas problēmas ar projektu. Vienam manam pirmajam akselerometram bija ļoti grūti panākt pareizu elektroinstalāciju, kodēšanu, dizainu un datus. Dizains bija ļoti grūts, jo man ir daudz ierobežojumu, piemēram, cik tas ir smags vai cik liels. Man ir jāspēj skriet, un es vēlos, lai es varētu skriet vistuvāk savai parastajai skriešanas formai, lai šis eksperiments būtu precīzs. Kodēšana bija arī ļoti sarežģīta un prasīja daudz problēmu novēršanas. Man bija grūtības no akselerometra nolasīt pareizu G daudzumu. Mma8452q (mans akselerometrs) beidzas ar astoņiem G. Dažreiz, kad es tikko tikko pieskāros pēdai pie grīdas, tas rādīja astoņus G, un tas ir vienkārši nepareizi, jo tas ir pārāk augsts. Tomēr pēc dažu problēmu novēršanas un pārkodēšanas man izdevās panākt pareizu mērogošanu.

5. darbība: mans kods

Es izmantoju vienu no Sparkfun bibliotēkas piemēriem, kā arī pievienoju pogu un LED. tas bija diezgan vienkārši, jo šajā projektā ir piemēri visam, tomēr jums ir jāapvieno vairāk nekā viens

6. darbība. Secinājumi un datu analīze

Es redzu šo projektu kā lielu panākumu. Es sasniedzu gandrīz visus, ja ne visus, savus mērķus. Es varēju iegūt daudz ļoti izmantojamu datu. Es uzzināju daudz par kodēšanu, elektroinstalāciju, Arduino elektroniskajiem komponentiem, kompaktas moduļu sistēmas izveidi, G spēku un skriešanu. Tagad vai nu pieņemt vai noraidīt manu paziņojumu no sākuma rindkopas, un visu iemeslu, kāpēc es sāku šo projektu. Es gribēju pierādīt uzņēmumiem kļūdīšanos, parādot, ka jums nav jāiegādājas jaunas kurpes ik pēc 500 kilometriem. Vai jauni apavi tiešām samazina G spēku, ko skrējēja papēdis un kāja skrien? Atbilde ir jā. Es salīdzināju G spēku daudzumu, ko papēdis piedzīvoja jaunu skriešanas apavu, veco skriešanas apavu, furgonu pārī un kā kontroles līdzekli es tikai valkāju zeķes. Es atklāju, ka zeķēs es piedzīvoju līdz astoņiem G. Tas bija tāds pats G daudzums kā mikroautobusi, kas ir sagaidāms. Vecajos skriešanas apavos es piedzīvoju līdz sešiem G. jaunajos skrējējos es piedzīvoju ne vairāk kā četrus G. Kā redzam, jaunie skrējēji vislabāk spēja samazināt trieciena spēku, bet furgoni bija vissliktākie (neskaitot zeķes, jo tas bija kontroles mainīgais). Es domāju, ka ar savu iestatījumu, kas nepārsniedz divdesmit dolārus, es nevaru atspēkot to, ko viņiem ir pierādījuši 2,5 miljardi dolāru, ko Nike ir iztērējusi pēdējo piecu gadu laikā pētniecībai un attīstībai. Varbūt nākamreiz pavadīšu trīsdesmit, un tad jau redzēsim, kas notiks.