Fast track


carsNågot av det bästa som hänt inom teknikutveckling de senaste åren är att hur höghastighetskameror integrerats i en mängd konsumentprylar. Tillsammans med ett gratis trackingprogram, som t.ex. Tracker, kan man göra massor of coola experiment som tidigare krävde professionell utrustning. Jag har använt Tracker på jobbet då och då, men det är ännu roligare att bara leka med programmet.

För att testa lite tänkte jag kolla accelerationen på sonens Hot wheels-katapult. Med en iPhone filmade jag, med 240 bilder per sekund, när två bilar sköts iväg i katapulten. Videon importerade jag till Tracker och sedan använde jag den automatiska trackingfunktionen för att mäta bilarnas position längs banan, filmruta för filmruta.  Genom att mäta längden på en av bilarna (72 mm) med ett måttband kunde jag fixa skalan på videon.

Tracker spottar ut bilarnas position som funktion av tiden. Om vi tar förstderivatan av den kurvan får vi farten, och om vi tar andraderivatan får vi ut accelerationen. Detta kan göras direkt i Tracker om man vill.cars_data Om datan är lite brusig kan det vara bättre att exportera positionen till ett annat program först för att ta bort lite brus innan man deriverar kurvorna. Hur som helst så får vi ut figuren till höger. Den översta figuren visar bilarnas position längs banan som en funktion av tiden. De svarta symbolerna är för bilen på den övre banan. Det är en Hot wheels-bil som följde med i paketet. De röda symbolerna är för bilen på den undre banan. Det är en Lamborghini från Matchbox som jag lekte med som liten. Den är betydligt tyngre än Hot wheels-bilen, vilken förklarar den lägre sluthastigheten.

I den andra figuren kan vi se att den snabbare bilen når sin maxhastighet (runt 3.5 m/s eller 12.6 km/h) efter bara 50 millisekunder. Det ger en maxacceleration på nästan 140 m/s2. Det är nästan 15 g. En ordentlig knuff, även om den bara vara en kort stund. Vi ser också att det verkar vara betydligt högre friktion i den gamla Matchbox-bilen än i den nya Hot wheels-bilen. Den svarta kurvan är relativt konstant i mittpartiet medan den “röda bilen” bromsar ordentligt redan innan den krashar vid 0.32 s.

Men tänk om vi skulle ta och skala om hastigheten till bilens storlek. Om vi ändrar skalan så att de 72 millimetrarna hos leksaksbilen istället mäter 4140 mm som hos en riktig Lamborghini Countach får vi en toppfart på sådär 144 m/s (518 km/h); ordentligt mycket snabbare än vad en riktig Countach klarade av (knappt 300 km/h). Fast den stora skillnaden ligger i acceleration. Där den riktiga Countachen tog 0-100 km/h på 5 sekunder bränner vår skalenliga modell iväg med 0-500 km/h på knappa 50 ms. Det ger en toppacceleration på dryga 700 g. Aouch!.

Kombinationen av billiga kameror med relativt hög bildhastighet och Tracker öppnar upp för massor av intressanta experiment. Behövs inspiration är det bara att kolla in Tracker-kungen – Rhett Allain.

Leave a comment

Your e-mail address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.