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研究生： 謝濤安
論文名稱： 模擬高空彈跳之研究
指導教授： 賈至達
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 物理學系
Department of Physics
論文出版年： 2010
畢業學年度： 98
語文別： 中文
論文頁數： 97
中文關鍵詞： 高空彈跳 、加速度感測器 、類比數位轉換器
論文種類： 學術論文
相關次數： 點閱：91  下載：11 
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    • 本論文主要是在研究高空彈跳掉落過程的機制，藉由三種測量方式分別測量三種不同結構的鍊狀物：鎖鍊、繩子、彈簧，以瞭解墜落方式和原本墜落鐵鍊模型的差異。三種不同測量方式分別為高速攝影、藍牙加速度測量器，以及力感測器，用來取得墜落過程中，物體位置，尾端物體加速度，以及懸吊端的力變化。
    以往文獻報導之位置隨時間變化的實驗結果與墜落鐵鍊模型預測相近，但由我們觀測的結果來看，雖然位置的測量結果都為相近，但是藉由測量尾端加速度和懸吊端力的變化搭配高速攝影的結果，就可明顯看出不同結構和材質的鍊狀物具有不同的落下方式，也具有其特有的加速度和力的變化，這都是過去位置測量上所沒有考慮的部份。

    封面 1 謝辭 I 摘要 II 第1章 序言 1 第1-1節 動機 1 第1-2節 高空彈跳起源 2 第1-3節 目的與方法 3 第2章 墜落鐵鍊理論模型 5 第2-1節 文獻回顧 5 第2-2節 墜落鐵鍊理論模型說明 6 2-2-1節 非彈性之高空彈跳之下落機制 6 2-2-2節 非理想狀況之墜落鐵鍊理論模型之討論 10 2-2-3節 物體高度之修正 12 第3章 實驗儀器 14 第3-1節 快速攝影 14 3-1-1節 快速攝影機 14 3-1-2節 處理軟體 14 3-1-3節 影片處理 15 第3-2節 加速度測量器 16 3-2-1節 加速度晶片測量原理 17 3-2-2節 自製加速度測量器 17 第3-3節 力感測器 24 3-3-1節 力感測器測量原理[18] 24 3-3-2節 類比數位轉換器 25 3-3-3節 力感測器 28 3-3-4節 放大電路和電源電路 28 3-3-5節 校正 29 第4章 實驗設計與測量校正 30 第4-1節 實驗設計 30 第4-2節 數據測量校正說明 32 4-2-1節 位置測量 32 4-2-2節 力的測量 33 4-2-3節 加速度的測量 33 第5章 實驗結果與分析 34 第5-1節 三種鍊狀物規格 34 5-1-1節 鎖鍊 34 5-1-2節 繩子 35 5-1-3節 彈簧 35 第5-2節 測量軸定義 36 第5-3節 整體分析 37 第5-4節 第一部份(尾端重物由開始墜落到最低位置的過程，此時尚未轉180°)之數據分析 38 5-4-1節 落下形狀變化之觀察結果 39 5-4-2節 位置測量結果 43 5-4-3節 加速度測量結果 45 5-4-4節 力測量結果 53 5-4-5節 落下時間比較 57 第5-5節 第二部份(尾端重物轉180°的過程)實驗結果與分析 58 第6章 結論與展望 63 第6-1節 研究結論 63 第6-2節 未來展望 64 6-2-1節 相機測量方面 64 6-2-2節 類比數位轉換器 65 6-2-3節 加速度測量方面 65 第7章 參考資料 66 附錄 68 [附錄1] (Casio EX－F1)詳細規格 68 [附錄2] 加速度感測器ADXL345規格表 69 [附錄3] 加速度測量器電路 70 [附錄4] 類比數位轉換器電路 71 [附錄5] 力感測器規格 71 [附錄6] 控制板電路 73 [附錄7] 儀器放大電路 73 [附錄8] 實驗數據 74 [附錄9] 程式碼 79

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