Löögijõud jooksja kannale ja jalale jooksmise ajal: 6 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Oma projekti jaoks tahtsin katsetada, kui palju jõudu jooksja kand ja jalg puutuvad kokku ning kas uued jooksujalatsid tõesti vähendavad jõudu. Kiirendusmõõtur on seade, mis tuvastab X, Y ja Z telje kiirenduse. Kiirendust mõõdetakse G-jõududes, üks G-jõud on samaväärne maapealse raskuskiirendusega, mida kõik asjad kogevad kogu aeg. Kasutan seda kiirendusmõõturit, et testida G-jõudude kogust, mida kannal ja jalal jooksmisel kogetakse ning kas uuematel ja vanematel kingadel on vahe. Uute jooksujalatsite vajaduse kohta on palju levinud väärarusaamu. Paljud inimesed usuvad, et Nike valetab teile, kui nad käsivad teil iga 500 kilomeetri tagant uued kingad hankida. Jooksujalatsite ettevõtted ja jooksupõhised kauplused, näiteks Poulsbo jooks (minu kohalik jooksupood), ütlevad teile, et teete endale haiget, kui te ei vaheta jalatseid sageli. Kuid ma pole kindel, kas see on täiesti tõsi, ja seetõttu otsustasin, et katsetan seda ise. Nende jooksuvigastuste põhjused, mida nad teile ütlevad, tekivad siis, kui teil pole uusi kingi, tulenevad jala ja kanna jõust. Nad ütlevad, et uued kingad vähendavad jõudu paremini kui vanad kingad, kuid ma pole veendunud, et see on tõsi. See projekt on abiks paljudele inimestele, eriti neile, kes on altid jooksmisega seotud vigastustele, ja neile, kes soovivad neist rohkem teada saada. Minu projekt määrab kindlaks, kas need ettevõtted räägivad tõtt või üritavad nad teid lihtsalt teise paari Benjaminsi välja ajada.

Tarvikud

1x Arduino uno

1x Sparkfun adxl377 kiirendusmõõtur

1x leib

1x palju hüppajajuhtmeid

1x nupp

1x LED

2x 10k takistid

2x 30k takistid

6x juhtmed, mis on ligikaudu jooksja jala pikkused

1x sülearvuti, mis suudab käivitada Arduino IDE

Sekundaarse ehituse jaoks vajalikud lisakomponendid:

1x LCD ekraan

1x potentsiomeeter

1x palju rohkem hüppajajuhtmeid

Samm: minu esialgne ehitamine

Minu esialgne ehitus oli kontseptsiooni tõend. Tahtsin veenduda, et see projekt on võimalik, enne kui hakkasin sellesse aega ja raha investeerima. Ma kasutasin kiirendusmõõturit, Arduinot, nelja hüppaja juhet ja sülearvutit, mis käivitas koodi. See kontseptsiooni tõestus oli väga oluline, sest sain koodi kohta väärtuslikke õppetunde. Mis aga kõige tähtsam, sain teada, et see projekt on võimalik.

2. etapp: teisese ehitamine

Kõigepealt tahan öelda, et see ehitamine ei olnud lõpliku ehituse jaoks vajalik ja see nõuab mõningaid lisakomponente, seega on see samm täiesti valikuline. Lisasin vedelkristallekraani (LCD), et see annaks mulle G jõu väärtused arvutis ilma Arduino IDE -ta. enne seda ehitamist oli mul vaja Arduino IDE -d ja koodi, et oleks võimalik kiirendusmõõturilt väljundandmeid vastu võtta. Selle uue ehitusega saan Arduino käivitada mis tahes toiteallikast, see ei pea isegi olema arvuti. Lisasin ka potentsiomeetri, et saaksin LCD taustvalgustust reguleerida. See võib osutuda kasulikuks, kui kasutan seda väljas ja päike paistab ekraanile. Oleme kõik olnud olukorras, kus proovite oma nutitelefoni õues kasutada, kuid päikesevalgus muudab ekraani nägemise keeruliseks. Nii et proovite päikest käega blokeerida või pöörate päikese poole selja, et seda blokeerida. Teine võimalus selle tavalise probleemi lahendamiseks on ekraani heleduse suurendamine ja just see on potentsiomeeter. Ma ei näeks väljundandmeid väga hästi, kuid saaksin taustvalgustust reguleerida nii, et näeksin seda ideaalselt. Taustvalgustuse reguleerimine võib olla kasulik ka muudel juhtudel.

3. samm: kolmas ja viimane ehitamine

Oma kolmanda ja viimase ehituse jaoks ühendasin kõik oma eelmiste ehitiste parimad atribuudid üheks tahvliks. Lõppkokkuvõttes sain väga rafineeritud ja kompaktse mooduli ning pikad juhtmed suutsid ilma vormi takistamata mööda jalga joosta. Lisasin nupu, et saaksin igal ajal andmete kogumist alustada ja lõpetada. See oli heade andmete saamiseks väga oluline, sest ma saaksin hakata koguma niipea, kui hakkasin jooksma ja kohe, kui ma lõpetasin. Seetõttu hõlmasid kõik kogutud andmed tegelikku katset. Lisasin ka LED -i, et saaksin teada, millal andmekogumine sisse lülitati või millal välja lülitati. See viimane ülesehitus lõppes suurepäraselt ja see oli täpselt see, mida ma lootsin.

Samm 4: Tõrkeotsing ja mõned probleemid, mis mul olid teel

Mul on projektiga palju probleeme. Ühe minu esimese kiirendusmõõturi jaoks oli juhtmestiku, kodeerimise, disaini ja andmete õigeks saamine väga raske. Disain oli väga raske, sest mul on palju piiranguid, näiteks kui raske see on või kui suur see on. Ma pean suutma joosta ja tahan, et saaksin joosta oma tavalisele jooksuvormile kõige lähemal, et see katse oleks täpne. Kodeerimine oli samuti väga keeruline ja nõudis palju probleeme. Mul oli probleeme kiirendusmõõturilt õige koguse G -de lugemisega. Mma8452q (minu kiirendusmõõtur) sulgub kaheksa G -ga. Mõnikord, kui puudutaksin vaevalt oma jalga põrandale, loeks see kaheksa G -d ja see on lihtsalt vale, kuna see on liiga kõrge. Pärast mõningaid tõrkeotsinguid ja uuesti kodeerimist suutsin siiski skaleerimise õigeks saada.

Samm: minu kood

Kasutasin ühte näidet Sparkfuni raamatukogust ja lisasin ka nupu ja LED -i. see oli üsna lihtne, kuna selles projektis on näiteid kõigest, kuid peate ühendama rohkem kui ühe

6. samm: järeldused ja andmete analüüs

Ma näen seda projekti kui suurt edu. Sain peaaegu kõik, kui mitte kõik, oma eesmärgid täidetud. Mul oli võimalik saada palju väga kasutatavaid andmeid. Õppisin palju kodeerimise, juhtmestiku, Arduino elektroonikakomponentide, kompaktse modulaarsüsteemi loomise, G -jõu ja jooksmise kohta. Nüüd kas aktsepteerida või lükata tagasi minu avaldus minu avaparagrahvist ja kogu põhjus, miks ma selle projektiga alustasin. Tahtsin tõestada ettevõtete eksimist, näidates, et te ei pea iga 500 kilomeetri tagant uusi kingi ostma. Kas uued kingad vähendavad tõesti G -jõudude hulka, mida jooksja kand ja jalg jooksmise ajal kogevad? Vastus on jah. Võrdlesin G -jõudude kogust, mida mu kand kandis uute jooksujalatsite, vanade jooksujalatsite, kaubikutega ja kontrolliks oli mul lihtsalt sokid seljas. Leidsin, et sokkides kogesin kuni kaheksat G -d. See oli sama palju G -sid kui kaubikud, mida võib oodata. Vanades jooksujalatsites kogesin kuni kuut G -d. uutel jooksjatel kogesin mitte rohkem kui nelja G -d. Nagu näeme, vähendasid löögijõudu kõige paremini uued jooksjad ja halvimad olid kaubikud (sokke arvestamata, kuna see oli kontrollmuutuja). Ma arvan, et oma alla kahekümne dollarise seadistusega ei saa ma ümber lükata seda, mida 2,5 miljardit dollarit, mille Nike on viimase viie aasta jooksul teadus- ja arendustegevusele kulutanud, nende jaoks tõestanud on. Võib -olla veedan järgmine kord kolmkümmend ja vaatame, mis siis saab.