Smartphones rekonstruieren die Achterbahnfahrt in 3D
Using Theme park rides and smartphones for demonstrating Newtonian mechanics
Zwei Studenten der Angewandten Physik haben mit iPhones und der phyphox-App die vollständigen 3D-Bewegungen einer Achterbahn und eines Pendelschiffs rekonstruiert. Durch Quaternionen-Integration der Gyroskopdaten, Driftkorrektur mittels Zero Velocity Updates und zweifacher Integration der beschleunigten Daten ließen sich kinetische und potentielle Energie über die gesamte Fahrt berechnen. Die rekonstruierte Bahn der Formule X stimmt bis auf 5 m mit Satellitenbildern überein und zeigt Launch, Loop und Energieaustausch. Die Methode eröffnet einen neuen Zugang zur Mechanik-Lehre.
Die Ergebnisse zeigen, dass Smartphones in Kombination mit sorgfältiger Odometrie und Driftbehandlung die Rekonstruktion komplexer Bewegungen ermöglichen und eine leistungsstarke, zugängliche Plattform für die Vermittlung mechanischer Konzepte durch reale Erfahrungen bieten.