«ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ СТАБИЛИЗАЦИИ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ (на примере современного смартфона)»

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

«ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ СТАБИЛИЗАЦИИ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ (на примере современного сматфона)»

Автор проекта:

Руководитель проекта:

ученик 10-м класса

Учитель физики

Макушев Анатолий Игоревич

Устюгина Галина Павловна

Введение

Гироскопические системы применяются на различных подвижных объектах для решения задач управления, ориентации и навигации .

Основным элементом любой гироскопической системы является гироскоп с двумя или тремя степенями свободы, включая степень свободы относительно его главной оси. Гироскоп обладает очень важным свойством сохранять неизменным в инерциальном пространстве направление своей главной оси. Ощутимый прогресс наблюдается при переходе к бескарданным системам ориентации и навигации, в которых цифровая вычислительная машина является основным инструментом.

Цель работы: Исследовать систему стабилизации в смартфоне понять, как устроена система стабилизации, какие физические законы и принципы лежат в ее основе, провести экспериментальную проверку работы такой системы..

Задачи:

На основе законов физики понять и описать процесс стабилизации.

Смоделировать механизм работы систем стабилизации с гироскопическим эффектом.

Провести экспериментальную проверку стабилизационных функций одной из систем.

Узнать перспективы использования гироскопической техники.

Гироскоп в смартфоне

Очень удобное и практичное изобретение. Благодаря ему мобильные устройства имеют значительно больше доступных возможностей, которые облегчают и упрощают их использование. Телефон, оснащённый датчиком способен выступать в качестве измерительного прибора, навигатора, компаса и т. д.

Первая компания, которая применила датчик (гироскоп) в своём устройстве, Apple. Именно iPhone первыми смогли похвастаться подобным оснащением. Сегодня почти каждый современный смартфон имеет гироскоп. Как правило, в характеристиках устройства в разделе датчиков находится полная информация о наличии приборов.

Готлиб Фридрих Боненбергер немецкий астроном и математик

Физика гироскопа в смартфоне.

Гироскоп в смартфоне существенно отличается в плане конструкции от классических гироскопов, хотя и служит той же цели. Механическая энергия в нём преобразуется в электрическую, формирующую последовательность битов – бинарный код, лежащий в основе всех компьютерных программных систем. Смещение подвижных масс вещества вызывает изменение электрической емкости конденсаторов, регистрируемое микропроцессором.

Функции гироскопического датчика

1. Изменение дислокации изображения на экране смартфона.

2. Встряхивание телефона. Это тот момент работы гироскопа, который трудно пропустить. Если раньше пользователю приходилось нажимать на кнопку или выполнять свайп по экрану, чтобы принять звонок, то сейчас сделать это можно, встряхнув телефон.

3.Также удобным становится технология при использовании калькулятора. А поворот экрана на 90 градусов в горизонтальное расположение раскрывает панель дополнительных возможностей .

4. Возможность повторного поиска смартфонов с активной функцией Bluetooth.

5. Возможность пользоваться специфическими программами, позволяющими вычислить угол наклона и определить его уровень, например, в строительстве.

6. Также технология удобна в процессе определения местности, на которой находится владелец смартфона. То есть GPS находит координаты нахождения, а гироскоп отвечает за направление, что не менее важно в работе навигатора Технология помогает ориентироваться на местности

Гироскопические свойства смартфона.

1.Определяет повороты и перемещение устройства в пространстве;

2. Определяет стороны света, то есть выполняет функции компаса;

3.Определяет скорость перемещения объекта в пространстве.

Использование данного устройства

В строительной отрасли

Отслеживаются несущие конструкции на предмет ровного расположения.

При этом информация о градусе наклона выводится прямо на экран смартфона и отличается удивительной точностью.

В играх.

смартфона владелец гаджета может управлять движением автомобиля или неопознанного летающего объекта.

Виртуальная реальность

Мобильные устройства для погружения в виртуальную реальность – уже дано не сказка. Чтобы оказаться в мире VR, необходимо обзавестись пластиковым креплением на телефон (наличие гироскопа в нем – обязательное условие). Этот датчик производит управление – человек вертит головой, поднимает вверх, смотрит вниз и попадает в чарующий мир виртуальной реальности. На

Приложения-развлечения с гироскопом

Сфера применения колоссальна. В магазине приложений можно скачать программы-развлечения с гидродатчиком, которые позволяют взглянуть на смартфон совсем с другой стороны и раскрыть весь мобильных телефонов потенциал, заложенный в девайсе.

Усовершенствования, которые ждут смартфоны в недалеком будущем

1. Сим-карты исчезнут как класс,2. Ты будешь заряжать телефон всего за 30 секунд. 3. Смартфоны станут гибкими, прозрачными и невероятно прочными

4. Появятся осязаемые кнопки на сенсорном экране

5. Появятся скоростные сети 5G 6. Wi-Fi везде и для всех

  7. Для того, чтобы разблокировать смартфон, владельцу будет достаточно взять его в руку, приложив палец в области сканера, и просто взглянуть на экран. При этом шанс на разблокировку посторонним человеком будет нулевым, так как для этого придется подделать одновременно лицо, отпечаток и узор на глазу

Google Glass - гарнитура для смартфонов, где прозрачный дисплей крепится на голову.

В будущем появится устройство, которое надевается на глаз как офтальмологическая линза. И. Маск считает, что смартфоны должны стать частью человеческой экосистемы, заменяя паспорта, справки и все остальные документы логичный исход смартфона в том, что как предмет он исчезнет и будет жить вместе с нашим телом.

Идеи Илона Маска. Эта компания работает над тем, чтобы «вплести» технологии в мозг, используя «нейронное кружево», и создавая прямую связь между устройством и нашим биологическим компьютером.

Будущее гироскопической техники.

Будущие области применения гироскопов весьма нестандартны. Такие как разведка полезных ископаемых, предсказание землетрясений, сверхточное измерение положений железнодорожных путей и нефтепроводов, медицинская техника и многие другие. Например, левитирующие автомобили или техника, использующая гироскопические датчики.

Такая как, SkyTran

С писок источников: 1.Учебник физики. Профильный уровень. Г.Я. Мякишев.

Википедия. 2. Большая российская энциклопедия (электронная версия)

3. YouTube

https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Стабилизация_изображения https://ru.wikipedia.org/wiki/Системы_автоматической_стабилизации https://prophotos.ru/lessons/22031-vsyo-o-stabilizatsii-izobrazheniya-stabilizatsiya-na-matritse-v-ob-ektive-elektronnaya https://prophotos.ru/lessons/16819-ekspozitsiya-chast-3-kak-izmeryaetsya-ekspozitsiya-stupeni-ekspozitsii

Спасибо за внимание