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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Physikolympiade/Brauche Hilfe...



AnikaBrandes
08.09.2009, 18:00
Hi Leute,
ich weiß nicht, ob ich hier richtig bin, aber ich versuch es mal!
Unser Lehrer hat unsere Klasse gezwungen bei der
Physikolympiade mitzumachen. Das Ergebnis des Abschneidens soll zu 50% in die Gesamtnote eingehen. Wir wurden alle in Gruppen aufgeteielt mit jeweils anderen Themen. Doch ist meine Gruppe ziemlich schlecht in Physik und daher brauchen wir Hilfe...
Wir sollen ein Sender und Empfänger bauen. Der Empfänger soll genau bei 50 Meter anfangen Töne von sich zu geben.
Wir haben echt keine Ahnung wie das gehen soll. Ich bitte um Hilfe...
Ich hoffe, dass liest jemand..
Danke schon mal im Voraus..
Anika

Nighthawk
08.09.2009, 18:15
Hi,

schlecht in Physik zu sein ist keine Schande. Daran kann man Arbeiten!
Such mal im Inhaltsverzeichnis deines Physikbuches nach den Stichworten "Schwingkreis", "Dipol", "Antenne", "Elektromagnetische Wellen" und "Lautsprecher" und arbeitet zusammen die zugehörigen Kapitel durch. Wenn du gar nicht weiterkommst, frag deinen Lehrer ob er dir nicht ein Buch oder Tipps kann geben, schließlich soll er dir ja etwas beibringen.

Viel Spaß!
Nighthawk

Andun
08.09.2009, 19:50
Moin

Also erste Info wäre wirklich interessant, welches Vorwissen ihr schon habt. Also unter anderem auch, ob Physik LK, Grundkurs oder überhaupt Oberstufe.

Dementsprechend könnt ihr dann aus Bausätzen oder aus selber bauen auswählen. Bzw. euch Bausätze zusammen basteln.

mfg
Andun

Manf
08.09.2009, 19:51
Dirkt helfen bei einer Prüfungsleistung kann man natürlich nicht, aber die Aufgabe ist ja ncht einmal vollständig beschrieben.

Das Wort "genau" ohne weitere Angabe heißt natürlich eher soviel wie "weiß auch nicht".

Vielleicht kann man ja erst einmal ein Bisschen darüber diskutieren.

AnikaBrandes
08.09.2009, 20:24
Oh cool,
du hast geantwortet....Smile
Ich musste leider einen Physik-LK (11 Klasse) wählen... Meine Interessen weichen allerdings sehr davon ab.. :-)
Die Aufgabe ist einen Sender zu bauen, der anfängt zu piepen, wenn der Empfänger 50 Meter weit entfernt ist. So hat mein Lehrer es auf die Tafel geschrieben. Nach dem Sinn darfst du mich nicht fragen. (3Punkte in Physik)
Es hört sich zwar unglaubwürdig an, aber wir dürfen im Wettbewerb jedes Material und jede Hilfe in Anspruch nehmen. Problem bei der ganzen Sache ist nur, dass wir es am Ende selbstständig vortragen müssen. Ist im Internet auch nachzulesen.
Einige sind gestern zur Tech. Univeristät Braunschweig gefahren und wollten dort nachfragen.
Unsere erste Idee ist mit Funk zu arbeiten, da Infrarot und Ultraschall aufgrund der Entfernung nicht funktionieren. Ich wäre euch sehr verbunden, wenn ihr uns helfen könntet.
Anika

Manf
08.09.2009, 20:31
Wenn die Aufgabe nicht näher definiert ist dann kann man Präzision auch dadurch erreichen, dass der Sender ein Seilende sendet und bei der Abwicklung von 50m ein Signal ausgibt.
Bei Waycon findet man (weitere) professionelle Systeme zur Wegmessung.

021aet04
08.09.2009, 20:34
Man kann einen Laser verwenden, wie eine Lichtschranke. Über die Laufzeit kann man die entfernung berechnen. Man kann aber auch mit Radarstrahlen arbeiten (Dopplereffekt).

AnikaBrandes
08.09.2009, 20:39
Nicht böse sein aber wie soll das mit dem Seilende genau funktionieren?

AnikaBrandes
08.09.2009, 20:42
Mein Lehrer meinte, dass Laser aufgrund der Entfernung nicht funktionieren könnte. Und wie funktioniert das mit den Radarstrahlen? Es fürde ja auch dann piepen, wenn der Gegenstand nur 25 Meter entfernt ist

Thomas$
08.09.2009, 20:43
wenn es darum geht beim wettbewerb vorne mit michen zu können wäre eine ultraschall abstandsmessung das beste. wobei der empfänger wenn er was empfängt ein signal zurücksendet (so nach dem motto "ich hab dich verstanden und ....meter von dir entfernt") der abstand wird gemessen in dem man die zeit stoppt die der schall hin und zurück vom empfänger gebraucht hat. ich denk hier wird es probleme in der praktischen umsetzung geben oder hat jemand bei euch erfahrungen mit Mikrocontrollern?

justin
08.09.2009, 20:43
Man bindet das Seilende irgendwo fest und entfernt sich, bis die rolle Abgewickelt ist :wink:
Ich hab so den Eindruck, der Vorschlag war nicht so ganz ernst gemeint

AnikaBrandes
08.09.2009, 20:45
Glaub nicht, sind alles nicht die Physikleuchten! :-)

AnikaBrandes
08.09.2009, 20:46
Oh, sehr freundlich..:-(

Manf
08.09.2009, 20:48
http://www.waycon.de/seilzugsensor.html
Das mit dem Seil wird nicht immer ernst genommen, es ist aber präzise und robust.
Sieh Dir die andere Lösungen von Waycon an, da sind gute Beispiele von Profis.

Thomas$
08.09.2009, 20:52
justin war das jetzt auf mich bezogen? der ein reiner empfänger reicht nicht aus er muss was zurücksenden wei sonst der sender nichts über den empfänger weis weil er nichts macht. AnikaBrandes hattest du di PN. erhalten? wie weit darf man bei der sache auf sachen anderer zurückgreifen reicht es euerm lehrer wenn ihr das prinzip und seine grundlagen erklären könnt?

AnikaBrandes
08.09.2009, 20:53
Danke , werde ich machen.
Wie geht das den mit Funk. Ich dacht da mehr an WLAN. Ich meine, man hat die Station und den Computer. Die Station sendet Wellen, der Computer nimmt sie auf. Kann man da nicht irgenwie eine Art Entfernungsmesser einbauen?

AnikaBrandes
08.09.2009, 20:57
Nein, hab die PN nicht erhalten! Es ist ein Wettkampf bei der Physikolympiade. Hilfe ist bei der Vorbereitung erlaubt. Wir müssen die Idee vorstellen und weitgehens erbauen.

justin
08.09.2009, 20:58
justin war das jetzt auf mich bezogen?

Nein, ich war nicht schnell genug, das war auf das Seil bezogen. Ich meine ein Seil ist bestimmt ziemlich genau, aber ich kann mir nicht vorstellen, das diese Art von "Senden" gemeint war.

RP6conrad
08.09.2009, 21:02
Denk mal nach ueber GPS. Der Sender hat eine GPS-empgfanger und kennt seine Ort. Diese ort wird uebertragen nach der Empfanger. Den Empfanger selbst hat auch eine GPS. Einfach Abstand berechnen zwische beide und Signal auslosen wen der Abstand grosser ist dan 50 m. Genauigkeit soll ca +/- 5 m sein.

AnikaBrandes
08.09.2009, 21:08
GPS wollten wir als erstes auch nehmen. Problem dabei ist, dass wir soetwas nicht erbauen dürfen, da wir keine Erlaubnis von der Bundesnetzagentur haben.

alter Mann
08.09.2009, 21:09
Mein Vorschlag dazu wäre, zwei Geräte mit Ultraschall sender und empfänger zu bauen. Das erste Gerät sendet einen kurzen Impuls, der vom 2ten Gerät aufgenommen und zurück gesendet wird. aus der Laufzeit minus der Reaktionszeit des 2ten Gerätes lässt sich leicht die Entfernung ermitteln.
Dazu bräuchte man nicht mal viel mehr als 2 kleine Mikrocontroller, 2 Sendekapseln mit ausreichender Leistung und 2 Empfangskapseln.
Dazu kommt dann noch ein Signalgeber, der bei genau 50m ein Signal gibt (LED, Summer, Lautsprecher).
Über die Entfernung von 50m denke ich, braucht man sich mit entsprechend leistungsfähigen Sendern keine sorge zu machen.

Florian

Thomas$
08.09.2009, 21:10
Wlan ist weniger geeignet. weil man zu wenig kontrolle über das wlan hat. am einfachsten wird es akkustisch wobei ich erstmal nicht sagen will das das noch bei 50m funktioniert. 50m/343m/s=0,14577s= 145ms. aber laut muss der spass werden. der schall pegel nimmt bei doppelter entfernung 6 db ab. der schalldruck eines lautsprechers wird mit 1m abstand gemessen. also
z.B.
1m 100db
2m 94db
4m 88db
8m 82db
16m 76db
32m 70db
64m 64db
http://www.bag.admin.ch/themen/strahlung/00057/00144/01716/index.html?lang=deℑ=M3wBKQDW/8ullqDu36WcnojN14in3qSbnpWXZGiclk6p1rJdsYfsi6rPnqC dno7B
dort sieht man wie laut 100db sind und wie leise 64db sind
edit :noch was hier schreibt man was rein und drei nue artikel sind drinne wärend man schreibt

Searcher
08.09.2009, 21:12
Hi,


Wir sollen ein Sender und Empfänger bauen. Der Empfänger soll genau bei 50 Meter anfangen Töne von sich zu geben

Die Aufgabe ist einen Sender zu bauen, der anfängt zu piepen, wenn der Empfänger 50 Meter weit entfernt ist.

Nur nochmal zum Klären: Wer soll da genau bei 50m Abstand piepsen? Sender oder Empfänger.

recycle
08.09.2009, 23:55
Ich hoffe, dass liest jemand..
Danke schon mal im Voraus..

Und ich hoffe mal, dass dein Leher nicht dazu gehört ;-)
Könnte sein, dass ein Lehrer der noch soviel Elan aufbringt nicht nur stur den Lehrplan abzusitzen nicht so gerne liest, das ser seine Schüler zu ein bischen Abwechslung zwingt.
Dass könnte ihm sogar die Motivation nehmen einen Schüler der offen zugibt keine keine Ahnung von Physik zu haben mit einer guten Note zu schockieren.

Ich wäre mit solchen Aussagen im Internet etwas vorsichtig. Dass Lehrer mal nach ihren Aufgabenstellungen googeln kommt nicht so selten.
Auch wenn das was du geschrieben hast nichts schlimmes oder verwerfliches ist, ist's vielleicht wahrscheinlich nicht so vorteilhaft für dich, falls dein Lehrer darüber stolpert.

the_Ghost666
09.09.2009, 11:20
Also zu dem Thema mit Funk zu arbeiten... naja, das geht auch nur mit Fertigmodulen, mal eben nen Schwingkreis mit Dipolantenne aufzubauen ist genauso nach Bundesnetzagentur ohne Amateurfunkerlizenz illegal.
Aber GPS Geräte senden nicht, die Empfangen nur. Die Satelliten senden. Dann muss man nurnoch ein erlaubtes Transportmittel für die Daten nehmen. Z.B. Wlan oder ein Funkmodul auf dem ISM Band, also 433MHz Funkgeräte, Funkmodule, 868Mhz oder 2,4GHz Geschichten wie Zigbee.
Das alles scheitert aber, wenn man das auch noch in geschlossenen Räumen, wie nem Schwimmbad oder ner Turnhalle vorstellen soll, da scheitert GPS.

Das mit nem unglaublichlauten Ultraschallpiepser zu machen geht auch nicht. 1: Auch Ultraschall kann bei hohen Pegeln gefährlich werden, damit kann man auch Nierensteine zertrümmern oder Lebewesen gefährden, die es doch noch wahrnehmen. Ausserdem gilt diese Absenkung nur im Freifeld. Wenn irgendwo etwas steht, ne Wand oder so, kann diese Reflexionen auslösen und bumm ist die Methode hin. Was ist mit nem Funksender mit kalibrierter Stärke und die Messung der Feldstärke am Ort des Empfängers? Da gäbs nur wieder Probleme nen lizensierten Sender zu finden, eine Antenne ohne Gewinn in eine bestimmte Richtung und es wäre z.B. Wetterabhängig, oder könnte durch Metallflächen gestört werden

wkrug
09.09.2009, 12:48
Die erste Frage ist ja mal, wie kann man Entfernungen ohne Maßband mittels Signalen messen.
Im Prinzip kenne ich da 3 Möglichkeiten die ohne zusätzliche Hilfsmittel auskommen.

1. Funk - Feldstärkemessung:
Der Empfänger wertet die Feldstärke des Senders aus.
Fällt diese unter ein bestimmtes Niveau ( Entfernung >50m ) wird der Alarm ausgegeben.
Diesen Ansatz halte ich für nicht praktikabel, weil die Ausbreitung von Funkwellen von vielen Parametern abhängig ist, das damit ein Abstand nicht genau ermittelt werden kann ( Ist meine persönliche Meinung ).

2. Laufzeitmessung:
Es wird ein kurzer Impuls ( Welle ) ausgesandt und gemessen, wie lange dieser Impuls vom Sender zum Empfänger braucht.
Da man ja wissen muß wann dieser Impuls ausgesendet wurde ist es sinnvoll die Laufzeitmessung in einem Gerät vorzunehmen.
Also Sender sendet - Empfänger empfängt und sendet das Signal zurück - Sender empfängt dieses Signal und berechet die Laufzeit.

3. Phasenverschiebungsmessung:
Der Sender sendet ein Signal und wartet dann auf die Reflexion.
Trifft diese ein wird die Phasenverschiebung zwischen Sende und Empfangssignal gemessen.
Das System ist je nach gewählter Frequenz sehr genau, liefert aber allerdings keine eindeutigen Ergebnisse, da man ja z.B. eine Phasenverschiebung von 10° ebens o wie eine Phasenverschiebung von 370° als gleichen Wert empfängt. Es wäre also sinnvoll Methode 2 für die Grobbestimmung und Methode 3 für die Feinbestimmung zu verwenden.
Es wäre auch möglich das Sendesignal zu modulieren und die Eindeutigkeit der Entfernungsmessung so zu realisieren.

Ob man für die Messmethoden nun elektormagnetische Wellen ( Funk - Radar - Licht ) oder Schall verwendet unterscheidet sich nur in der Ausbreitungsgeschwindigkeit und der Frequenz.

Man kann hier wirklich sehr genaue Ergebnisse erhalten.
Ich kann mich an einen Fernsehbericht erinnern, bei dem die Messung der Lichtgeschwindigkeit mittels eines Lasers, der auf einen auf dem Nachbargebäude stehenden Spiegel gerichtet war, täglich gemessen wurde.

GPS wäre meiner Meinung nach auch ein lohnenswertes Ansatz.
GPS Empfängermodule gibt es fertig zu kaufen und können dann ohne Lizenz verwendet werden.
Um wirklich gute Ergebnisse zu erzielen müsste man aber DGPS oder besser noch GPS RTK verwenden.
Eine mögliche Lösung wären 2 Laptops mit GPS Mäusen, die über eine Funkstrecke miteinander verbunden sind. Weicht die Positionsbestimmung des einen Laptop 50m von der anderen Laptopposition ab, wird der Alarm ausgegeben.
GPS Module mit serieller Schnittstelle für Microcontroller gibt es z.B. auch bei Schweizer Hersteller "µ-Blox".
Diskutiert das mal in euerer Gruppe durch, welche Lösung ihr favorisiert.
Bei google sollte sich auch so einiges über diese Themen finden lassen.

Für die Radar Entfernungsmessung gibt es einen interessanten Artikel bei InnoSent http://www.innosent.de/de/downloads/downloads_cat.php?cat=5 und auch fertige Module dafür.
Aber da wirds mit eueren 50m Reichweite problematisch werden.

Im Prinzip sollten auch optische verfahren, wie Tiefen- Schärfemessungen zum Objekt, oder die Bildverschiebung bei einer stereoskopischen Kamera geeignet sein.

Searcher
09.09.2009, 13:12
2. Laufzeitmessung:
Es wird ein kurzer Impuls ( Welle ) ausgesandt und gemessen, wie lange dieser Impuls vom Sender zum Empfänger braucht.

Falls der Empfänger nicht senden darf (sonst wär er ja ein Sender) und dort die 50m signalisiert werden sollen, könnte man mit einem Start Signal arbeiten. Bei Empfang läuft die Zeitmessung los. Der Sender sendet nach bekannter/definierter Zeit ein Meßsignal. Der Empfänger mißt also die Zeit zwischen Start und Meßsignal subtrahiert die definierte Zeit und berechnet die Entfernung.

Falls vom Empfangsort zurückgesendet werden darf, könnte man das Signal öfters hin und her schicken, vielleicht 100 oder 1000 ... mal um damit die Genauigkeit zu erhöhen.

CowZ
09.09.2009, 14:31
Hi,

du hast ja in einem anderen Forum (http://www.elektrikforen.de/funkbus-funkschalter-funkdimmer-funklichtschalter-funksteckdose/8415-physikolympiade-brauche-hilfe.html) mal die Aufgabenstellung abgetippt...

Mal abgesehen davon, dass ich dass ich nicht verstehe, wieso und was genau Beckham da macht, Manfs Idee finde ich nicht schlecht, einfach zu realisieren, exakt und robust. Und sie hat sogar noch den Vorteil, dass man dem Ball nicht hinterher rennen muss ;)

Jede elektronische Lösung passt (imho) nicht zu den Anforderung der IPhO (http://www.ipn.uni-kiel.de/projekte/ipho/anforderungen.html) und scheidet somit wohl aus, oder? (Komische Aufgabe...)

Gruß
CowZ

AnikaBrandes
09.09.2009, 14:59
Hi,
ich habe die Aufgabenstellung nicht von einer anderen Person abgetippt, sondern sie selbst hineingesetzt. (Unter dem gleichen Namen)
Zu der Aufgabe kann ich leider nichts sagen. Das ist das was mein Lehrer an die Tafel geschreiben hat.
gruss Anika

alter Mann
09.09.2009, 20:20
könnte man mit einem Start Signal arbeiten. Bei Empfang läuft die Zeitmessung los. Der Sender sendet nach bekannter/definierter Zeit ein Meßsignal. Der Empfänger mißt also die Zeit zwischen Start und Meßsignal subtrahiert die definierte Zeit und berechnet die Entfernung.


Wie genau soll das denn funktionieren?
der Sender sendet, das Signal kommt nach 1/10 Sekunde an. Dann wartet der Sender 1 Sekunde und sendet danach wieder ein Signal, welches dann 1 1/10 Sekunde später beim Empfänger ankommt.
Die einzige Zeitliche Abweichung, die so festzustellen ist, ist die Verzögerung zwischen den beiden Signalen.
Da sich beide Signale gleich schnell ausbreiten, hat man so nicht wirklich etwas gewonnen.

Etwas anderes wäre es, wenn man zwei unterschiedliche Übertragungswege wählt (z.B. Funk und Schall) und beide Signale zur selben Zeit sendet. Dann kann man aus der Differenz der beiden Signale die Entfernung errechnen.

Florian

micky_ficky
09.09.2009, 20:21
Wenn die Aufgabe wirklich derart unspezifisch ist, bring den Seilzugsensor.
Lehrer die zu dämlich sind genaue Fragen zu stellen gehören mit Schülern die dies zu nutzen wissen bestraft.

Wenn ihr das ganze recht einfach haben wollt, könnt ihr auch mit Triangulation arbeiten. Bzw für euch reicht Biangulation ;)
Euer Sender wäre hier ne Glühbirne oder sehr helle LED oder dergleichen. Irgend ein Referenzpunkt tuts auch. Dann nehmt ihr ne 2m lange Stange, auf die ihr an den Enden 2 drehbare, dünne Rohre draufschraubt. Diese Rohre werden nun auf den Referenzpunkt ausgerichtet, dadurch ergibt sich n gewisser Winkel zwischen den Rohren und der Stange. Aus dem Winkel kann man dann n Abstand bestimmen. Is zwar nicht sehr genau, aber wenn ihr die Stange nur lang genug macht passts.

Dann könnt ihr einfach an die drehbaren Rohre irgendwo so nen Schalter anbringen das der n Summer aktiviert wenn n bestimmter Winkel erreicht wurde.
Da müsst ihr zwar den Empfänger immer von Hand einstellen (liese sich auch automatisieren, aber dafür müsste man sich schon etwas weiter in die Materie hineinwagen), aber es wurde ja nirgendwo gesagt dass das nich erlaubt ist.

Sollte das unklar gewesen sein, mach ich noch ne Zeichnung wenn du willst.

MfG
Daniel

Searcher
09.09.2009, 20:34
Wie genau soll das denn funktionieren?
der Sender sendet, das Signal kommt nach 1/10 Sekunde an. Dann wartet der Sender 1 Sekunde und sendet danach wieder ein Signal, welches dann 1 1/10 Sekunde später beim Empfänger ankommt
Wenn der Empfänger das Startsignal erhält, läßt er eine "Stoppuhr" loslaufen. Der Sender sendet nach 1s das Meßsignal. Wenn das Signal beim Empfänger ankommt, stoppt der Empfänger die Zeit. Gemessen: 1 1/10 sek. Davon zieht er die 1s ab und hat die Laufzeit des Signals, also 1/10s. Bedingt natürlich, das Start und Meßsignal unterschieden werden können durch irgendeine Codierung.

(oder lieg ich da irgendwie falsch?)

EDIT: Ja ich glaub ich lieg falsch. Denkfehler. Bitte vergessen. :-b

micky_ficky
09.09.2009, 23:23
Hab grad das mit der Triangulation durchgerechnet. Selbst wenn der Stab ne Länge von 5m hätte, hätte man bei 50m Abstand ne Abweichung von 0.1°/m vor und zurück (ist linear genähert). Ist also eher knifflig, es sei denn ihr könnt wirklich genau Winkel Messen oder wollt mit nem wirklich großen Empfänger durch die Gegend laufen ;)

Nehmt einfach den Seilzugsensor, ich find das klasse ;)

[edit]
Ahja, zum Thema blöde Frage - blöde Antwort. Les dir mal das hier durch wenn dus noch nicht kennst:
http://www.gedaechtnistraining.biz/Schule/Nils_Bohr.htm
Man kanns auch mit blöden aber korrekten Antworten weit bringen ;)

MfG
Daniel

Richard
10.09.2009, 06:54
Moin moin,

Wenn erlaubt und die geforderte Genauigkeit es zuläßt, ist
die schon erwänte Methode mit 2 Laptopp, 2 GPS Mouse sowie
2 Wlanstiks optimal. GPS Mouse bekommt man bei Ebay für
sehr wenig Geld, Paptopp mit Wlan kann mann nötigenfalls
auch ausleihen.

Oder man nimmt einfach 2 Jawafähige Handys mit GPS
sendet sich gegenseitig die GPS Daten, ein Jawa Programm
berechnet die Entfernung und läst es bei ~> 50m Klingeln. :-)

Da heute beinahe jeder solch ein Handy besitzt, dürfte das
auch eine Einfache Lösung sein. Jemand der Handy programmieren
kann sollte sich finden lassen.

Gruß Richard

Richard
10.09.2009, 20:15
Nocheinmal Moin moin.

Die Aufgabenstellung (an der Tafel) ist anscheinend nicht
richtig verstanden und/oder hier nicht richtig (original nach
Tafel) wiedergegeben worden?

Ein Sender kann, wenn der Empfänger selber nicht senden
kann/darf, niemals, in keinem Fall*, Laut geben wenn der Empfänger
xyz weit entfehrnt ist.

Ausnahme, der Sender registriert das der Emfänger mit steigenden
Abstand weniger Sendeenergie aus dem Sender zieht. Das klappt
aber eher nur bei sehr kutzer Entfernung wie z.B. bei Trtansponder
Lesegeräten halbwegs brauchbar. Theoretisch aber möglich...

Auch wenn der Empfänger senden darf, wie soll er feststellen wie
weit der Sender entfehrnt ist? Alle frei zugelassenen Sender arbeiten
in einen Frequenzbereich wo quasie jeder Busch, Baum, Haus, Auto...
zu Reflektionen des Signal führen. Laufzeitmessungen scheiden da
voll aus!

Sehr schön die Idee mit der "Bandrolle", nur da gibt es keinen
Empfänger! Außer, die jetzt Dratbanrolle ist IM Empfänger und der
sendet/steuert über den Drat von der Rolle einen Summer im "Sender"
an. :-) Dann Aber ist der Sender ein reiner Empänger und der soll
ja nicht Laut geben........Hmmmm? Fangen wir nocheinmal an,
Henne oder Ei?

Entweder ist der Fragestellende Pauker saublöde oder saugenial,
entscheiden will und kann ich das jetzt nicht. Aber Spaß macht das
hier jedenfalls. :-)

Gruß Richard

Thomas$
12.09.2009, 20:21
ein system was es gibt is die blitz ortung mann könnte statt dem ball ein knaller nehmen und nach zeit zwischen donner und blitz messen.
den knaller kann man am ende mit leds und piezzo ersetzten.
der spaß wird laut aber hat auch einen tollen effekt für alle zuschauer

wkrug
12.09.2009, 21:31
Ich hab mal eine wenig nach Laser Distanzsensoren gesucht und bin dabei auf den mel M10 gekomen.
http://www.melsensor.de/optische-abstandssensoren/m10-bis-100-m.html
Ein kleiner Controller dran, der das serielle Signal des Sensors auswertet und das Problem wäre gelöst.
Was das Teil kostet möchte ich aber lieber nicht wissen...

Die Frage ist, ob ihr sowas "fertiges" verwenden dürft.
Die technischen Grundlagen, die da dahinter stehen müsst ihr natürlich erklären können.

Die Idee mit dem Blitz find ich auch nicht schlecht.
Eine Xenon Blitzröhre und ein kräftiger Lautsprecher sollten den Blitz und Donner ersetzen können.
Das Ganze wird dann wieder eine Laufzeitmessung.

Wie schon oben geschrieben - Ihr kommt immer wieder auf die gleichen Pronzipien, nur mit verschiedenen Techniken.

Thomas$
12.09.2009, 21:37
das problem an fertigen wird sein das man die physik kenntnisse nicht unterbeweis stellen kann. und einen fertigen laserdistanz messer kann jeder mit geld kaufen

wkrug
12.09.2009, 21:51
das problem an fertigen wird sein das man die physik kenntnisse nicht unterbeweis stellen kann. und einen fertigen laserdistanz messer kann jeder mit geld kaufen

So eine Ding aber selber zu bauen dürfte auch eine ziemlich klobige Konstruktion werden.
Laser Sende und Empfangsdioden, optik usw.
Vom benötigten Material mal ganz abgesehen und der Laserschutz muß ja auch berücksichtigt werden. Des weiteren muß man ja an diese Bauteile auch rankommen und das stelle ich mir nicht gerade einfach vor.
Diese Antwort kann aber nur Anika bzw. der Lehrer geben.

Die Aufgabe wäre dann, die Funktion des Sensors detailiert erklären zu können und die nachgeschaltete Elektronik für den Alarm zu entwickeln.

wkrug
12.09.2009, 22:00
Ich hätte da noch eine Idee, die mit der Seilzugmethode verwandt wäre.

Wie wäre es wenn man an ein Gummiband ( Hochstart Schlauchgummi ) eine Waage hängt, die bei einer bestimmten Zugkraft, die dann errreicht ist wenn das Band auf 50m gedehnt wurde einen Kontakt schließt.

Da kann man wunderbar sein physikalisches Wissen unter Beweis stellen und die Versuchsanordnung ist auch schnell und kostengünstig herzustellen.

Und es wäre keine lapidare Längenmessung.

steg14
12.09.2009, 22:47
Zuerst würde ich nachfragen ob es so gemeint war, dass der Empfänger Laut gibt.

Dann würde ich in der Ausarbeitung verschiedene Ideen darstellen (auch wenn sich dann rausstellt, dass sie aus einem bestimmten Grunde nicht funktionieren) Der Lehrer soll merken dass ihr/wir uns Gedanken gemacht haben. Ich würde sogar die Quellen angeben. Im RoboterNetz nachzufragen ist ja schon genial.


Am Ende könnte dann eine Lösung stehen wie sie "Alter Mann" schon genannt hat:
"Etwas anderes wäre es, wenn man zwei unterschiedliche Übertragungswege wählt (z.B. Funk und Schall) und beide Signale zur selben Zeit sendet. Dann kann man aus der Differenz der beiden Signale die Entfernung errechnen. "

Dazu macht ihr eine genaue Berechnung und entwickelt eine Formel.
Jetzt noch sinnvoll und kostengünstig die Bauteile auswählen - fertig gibt 13 Punkte.

Martin.
13.09.2009, 13:03
Braucht ihr wirklich eine Verbindung jeglicher Art zwischen Sender und Empfänger? So wie ich das mit dem Ball verstanden habe, würde es doch reichen wenn der "Empfänger" von selber merkt wie weit er geflogen ist.
Man könnte sicherlich mit beschleunigungssensoren und einen Timer die Flugstrecke berechnen. Daraus sollte sich nicht nur die direkte Entfernung (wahrscheinlich etwas mühsam) sondern auch die Bogenlänge der Kurve ermitteln lassen. (Also ganz ohne Sender). Wenn der Ball von selber merkt, dass er weiter wie 50 Meter geflogen ist kann er ja das piepsen anfangen. Den Sender würde ich einfach als Fussballspieler/Geschütz interpretieren.

Die Idee mit dem Beschleunigungssenor kann ich gerne weiter ausführen, wenn gewünscht.

Grüße

Martin

AnikaBrandes
14.09.2009, 16:58
Hi,
vielen vielen Dank für die guten Vorschläge. Ich hätte nie gedacht, dass daraus eine richtige Diskussionsrunde wird. :-)
Ich habe mein Lehrer nach dem Laser Distanzsensor gefragt. Dieser war sehr verblüft von der Idee. Er meinte, dass wir es natürlich benutzen dürften, rat mir davon jedoch ab, da er es für sehr teuer hielt.
Wie funktioniert das den genau mit dem Laser Distanzsensor? Sind die Gegenstände im Weg (Wand, Tor) nicht störend?
Anika

wkrug
15.09.2009, 11:00
Wie funktioniert das den genau mit dem Laser Distanzsensor? Sind die Gegenstände im Weg (Wand, Tor) nicht störend?
Ganz klar, Du brauchst eine direkte Sichtverbindung zwischen Sender und Empfänger. Sonst misst Du nur den Abstand zwischen dem LASER Sender und dem Hindernis.

Martin.
15.09.2009, 11:10
Ja aber so wie ich es mitbekommen habe:


Nehmen Sie weiter an, dass David Backham .....
in 9,15 Metern Entfernung eine Fußballmauer aufgestellt hat,
in 32 Metern das Tor steht.




(Die für den Ball vorgesehende Apparatur wird bei der Produktion des Balls im Inneren des Balls installiert)

Gibt es keine sichtverbindung. Optik allgemein scheint mir hierbei nicht sonderlich hilfreich, da ja meißtens das Objekt anvisiert werden muss. Wir reden hier aber von einem krummliniegen Flug. Ich würde mich da eher an unsere Quadrocopterbauer halten und fragen wie die mit Beschleunigungssensoren arbeiten. Wenn der Ball von sich aus weis dass er weit genug geflogen ist, kann er ja ein Funksignal an den Freistoßschützen schicken.

steg14
15.09.2009, 11:51
@Anika:

Du hast immer nocht nicht geklärt ob der Sender oder der Empfänger Laut gibt.
Solange die Aufgabenstellung nicht klar sollte man nicht nach der Lösung suchen - auch wenn wir das jeden Tag erleben.

Searcher
15.09.2009, 12:07
Mein ich auch. Mittlerweile wurd ja recht viel diskutiert und viele Lösungansätze vorgeschlagen, auch die Art der Aufgabenstellung in Frage gestellt und immer ist die Aufgabenstellung nicht ganz klar. Befinden sich auch noch Hindernisse irgendwelcher Art zwischen Sender und Emfänger?

Wie man aus anderen Foren erfahren kann, geht es um die Treffsicherheit von Beckham. Hier würd ich anstelle des Tauchrings eine lautstarke Badequitschente im Boden verankern. Wenn sie getroffen wird, hört man das dann. Find ich besser als anzuzeigen falls man daneben trifft. Erhöht auch die Motivation.


:cheesy:
Gruß
Searcher

AnikaBrandes
15.09.2009, 15:32
Hi steg 14 und searcher,
eure Fragen stehen doch in der Aufgabenstellung!
-Der Sernder am Körper des Freistoßschützen gibt laute von sich,
- Ja, in dem Abstand von Schütze und Ring befindet sich eine Art Torwand um Freistöße zu üben und das Tor.
Es wurden hier echt viele Lösungsansätze eingebracht, eine Lösung gibt es allerdings noch nicht. Ich meine, diese Aufgabenstellung muss aber lösbar sein!
Ich danke euch trotzdem nochmal für euer engagement

Thomas$
15.09.2009, 15:44
frag ich mal du hast ja jetzt insgesammt 2 möglichkeiten eine die die zeit messung von schall und einer elektromagnetischen welle. oder die flug bahn mit hilfen von beschleunigungs und lagensensoren ermessen was würde dir am besten für die olympiade gefallen?

steg14
15.09.2009, 15:54
Wir sollen ein Sender und Empfänger bauen. Der Empfänger soll genau bei 50 Meter anfangen Töne von sich zu geben.


Ich glaube bei mir wird der Thread unvollständig angezeigt. Ich sehe als Aufgabenstellung nur den einen Satz oben.

Wo kommt plötzlich der Freistoßschütze, die Torwand und der Ring her?
Was bedeutet 50m? Zwischen was? Wann soll er wieder aufhören Töne von sich zu geben?

Wenn es so ist wie ich denke, könnte man zwei Funkempfänger für die Atomzeit nehmen und jede Sekunde ein Ultraschallsignal aussenden. Der Empfänger berechnet die Laufzeit

Martin.
15.09.2009, 16:19
@steg14 weiter oben ist ein Link zu nem anderen Forum, indem sie die Aufgabenstellung gepostet hat

AnikaBrandes
15.09.2009, 17:17
Hi,
hier noch mal die Aufgabenstellung...
IPhO - Runde 3

1994 gelang David Backham der Durchbruch zum Fußballprofi bei dem Fußballverein Manchester United unter dem Trainer Alex Ferguson. Aus 30 Metern schoss David Backham ein sensationelles Tor und leistete somit seinen Beitrag zum Sieg gegen Aston Villa.
Auf eine Frage nach dem Spiel von einem Journalisten an David Backham über das Erlernen der präzisen Freistöße, antwortete David Backham: „Ja, da leg ich mir den Ball hin, warte bis Ryan
50 Meter entfernt ist und versuche ihn zu treffen“.

Nehmen Sie an, dass Ryan (Ryan Joseph Giggs - Fußballspieler bei Manchester United) am Trainingsabend zu einem Geburtstag eingeladen ist und David Backham alleine seine Präzisionsschussübung trainieren muss. Dieser legt sich einen Tauchring in 50 Metern Entfernung flach auf den Boden hin und versucht ihn vom Freistoßpunkt mit dem Ball zu treffen.
Schnell merkt Herr Backham, dass er von dem Freistoßpunkt nicht beurteilen kann, ob der Ball in dem Ring oder ein kleines Stück über den Ring hinaus fliegt. Um dieses Problem zu lösen sucht er Rat bei der IPhO.

Aufgabenstellung
Entwickeln Sie eine Apparatur die am Körper des Freistoßschützen und an dem Ball befestigt werden kann und installieren sie eine Alarmfunktion an der Apparatur des Körpers die aktiviert wird, wenn der Ball über den Ring hinaus fliegt.

Nehmen Sie weiter an, dass David Backham .....
in 9,15 Metern Entfernung eine Fußballmauer aufgestellt hat,
in 32 Metern das Tor steht.


(Die für den Ball vorgesehende Apparatur wird bei der Produktion des Balls im Inneren des Balls installiert)

oberallgeier
15.09.2009, 17:52
... Apparatur die am Körper des Freistoßschützen und an dem Ball befestigt werden kann und installieren sie eine Alarmfunktion an der Apparatur des Körpers die aktiviert wird, wenn der Ball über den Ring hinaus fliegt ...Ok, dann also los:

Man nimmt eine Rolle beste Anglerschnur (http://www.factory-shop.de/monotec-futura.php?menu=2&gruppe=4&t=temgroup&f=GRUPPE&c=4&f1=NAME&c1=Hemingway Monotec FUTURA Typ 30&dif=4&start=1) (das derzeit vermutlich optimalste bei leichten Schnüren zum Fliegenfischen). 50,2 m abmessen. Zwei kleine Schlaufen an jedes Ende. Eine Schlaufe wird am Fußball befestigt, die andere an einer Fliegenrolle - das Ende der Schlaufe hält ein kleines Stück dünnstes Plastik in einem Federkontakt. Der Kontakt schließt, wenn das Plastik rausgezogen wird. Sobald der Ball mehr als 50 m von der Fliegenrolle weg ist, schließt der Federkontakt und eine daran angschlossene Klingel klingelt. Kauf die Spule mit 600 m - dann kann der olle Beckmann 10 oder 11 Bälle präparieren - das reicht für einen guten Trainingsdurchgang.

Achtung: kräftig getretene Fußbälle neigen dazu nach dem Flug, also nach dem Auftreffen am Boden noch ne Weile weiterzurollen. Das 50m-Signal kann also auch bei geringerer Flugweite durch diesen NRE (Nachrolleffekt) ausgelöst werden.

steg14
15.09.2009, 17:59
Nach der Aufgabenstellung kann der Ball ja der Sender sein, dann ist die Aufgabe doch schnell gelöst.
Ausserdem ist klar, dass die Apperatur nicht wirklich gebaut werden muss, da die Fabrik sich darauf nicht einlässt oder es zu teuer wird.

Thomas$
15.09.2009, 17:59
oder gleich mit seil fest machen so das er nicht weiter als 50m fliegen kann. Bei einer Physikolympiade kann man zwar die idee mit der angelschnur anbringen jedoch wird man damit keine physikkentnisse unterbeweisstellen können. Anika fals du das anders siehst dann schreib das hier.

wkrug
15.09.2009, 18:27
Bei der Aufgabenstellung gibt es meiner Meinung nach nicht sehr viele Lösungsansätze.

1. Es muß ein Drahtloses System sein.
2. Hindernisse dürfen die Funktion nicht beeinflussen.
3. Die Apperatur beim Schützen muß Alarm geben.

Laser scheidet damit aus.
Ein System mit Draht auch, weil es die Flugbahn des Balls beeinflussen könnte.
Dann bleibt noch Funk, Ultraschall oder Trägheitsmessung, oder eine Kombination aus verschiedenen Systemen übrig.
GPS dürfte für das Unterfangen zu langsam sein, da dabei nur maximal 4...10mal pro Sekunde neue Werte geliefert werden.
Ultraschall würde schon einen ziemlich kräftigen Sender brauchen, ausserdem wäre ein Referenzsignal nötig, das angibt wann ein Ultraschallpuls ausgesendet wurde.
Wobei ich von der technischen Seite her die Funk Lösung mit Laufzeitmessung favorisieren würde.
Natürlich mit den bekannten Problemen der Genehmigung und Zulassung eines Funk Senders. Das sollte aber kein Problem sein, wenn Ihr das Ding nicht auch wirklich bauen müsst ;-)

Thomas$
15.09.2009, 18:32
auf dem spiel feld ist er doch allein also kann man doch dem fußballer köpfhörer verpassen und us nehmen den funk ist zu schnell mir fällt nix ein womit man die laufzeit messen kann

oberallgeier
15.09.2009, 20:05
... Bei einer Physikolympiade kann man zwar die idee mit der angelschnur anbringen jedoch wird man damit keine physikkentnisse unterbeweisstellen können ...Das würde mich doch sehr wundern. Die Abwägung der Größe des einzelnen Eingangsimpulses, den der Fussballspieler auf den Ball aufbringen muss gegen den dauernd, aber nicht konstant bremsenden Luftwiderstand und zur Schleppkraft für die Angelschnur (es geht hier um die zum Fliegenfischen!) lässt etlichen Spielraum, die physikalischen Kenntnise kurz und knapp anhand einer FMEA zu zeigen. Das ist ja der Hintergrund einer sportlichen Veranstaltung - nicht Masse, sondern das Gegenteil *ggg* - viele große Physiker LIEBEN kurze Beweise, die auf nen alten Briefumschlag passen. Solche Analysen von Einflussgrößen sind in Technik und Wissenschaft ziemlich wichtig - auch wenn sie gerne "vergessen" werden.

Dazu wären noch weitere Überlegungen möglich. Beispiel: Auswirkungen des zu diesem Stoßtyp zweckmässigen "geraden Stoßes" gegen den Stoß mit Effet - der das Abwickeln der Schnur stören könnte. Weiteres Beispiel: Auswirkungen des Magnuseffektes auf die Schussweite bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten und unterschiedlich viel Effet.

Übrigens: die Sprengkraft der ersten Atombombe hatte ein Typ gemessen dadurch, dass er vor dem Eintreffen der Stoßwelle die Hand mit einem Papier aus dem Beobachtungsbunker weit rausgehalten hat. Das Papier hatte er unmittelbar vor Eintreffen der Druckwelle fallen lassen. Anhand des Versatzes beim Fall hatte er die Sprengkraft errechnet. Er lag etwa 10 % daneben. Der Typ hieß Fermi.

steg14
15.09.2009, 20:19
In der Aufgabenstellung steht nicht dass es Alarm geben soll wenn der Ball weiter als 50m entfernt ist. Backham könnte ja in die entgegengestzte Richtung schiessen. Verlangt wird ein Signal falls der Ball über den Ring hinausfliegt!
Übrigens Ultraschall geht locker 50m weit aber der Lehrer hat ja extra eine Mauer aufgestellt und ausserdem geht US nicht durch das Leder des Balls.

Die Aufgabe ist ohne zusätzliche Geräte nicht zu lösen
Zum Glück beschränkt uns die Aufgabe aber nicht auf die beiden Geräte.

Eine Triangulation mit Funklaufzeitmessungen ist also erlaubt.
Oder im Ball ist ein RFID-Transponder. Im Stadion vergraben ein paar Ledegeräte.

Searcher
15.09.2009, 20:33
aber der Lehrer hat ja extra eine Mauer aufgestellt

ja, aber es soll eine Fußballmauer sein


in 9,15 Metern Entfernung eine Fußballmauer aufgestellt hat

Ich kenn das nicht und frag mich wie hoch sowas dauerhaft werden kann. Vermutlich eine Ballhöhe?

Thomas$
15.09.2009, 20:51
oberallgeier gut es gibt also doch noch paar sachen daran um sein wissen zu beweisen zu können.
Us scheint doch noch zu gehen wenn man tierverscheucher mit 130db bei pollin kaufen kann (find ich fies das tut echt weh)

wkrug
15.09.2009, 23:19
Ich hab mal ein wenig rumgerechnet.
Bei 50m Abstand hätte ein Funksignal eine Laufzeit von 0,167µs.
( Angenommene Lichtgeschwindigkeit 300000km/s )
Da das Signal auch wieder zurück geschickt werden müsste, kommt man auf eine reine Laufzeit von 0,333µs
Das 0,167µs entsprächen einer Taktfrequenz für einen eventuellen Zähler von 6MHz.
Um auf einigermassen genaue Messwerte zu kommen müsste ein Laufzeit- Zähler mit ca. der 25...100 fachen dieser Frequenz getaktet werden.
Also zwischen 150 und 600MHz.

Man kann natürlich die Taktfrequenz etwas runter drücken, wenn man das Funksignal mehrfach zwischen Spieler und Ball Hin- und Herschickt. Das wurde weiter oben in diesem Threat ja schon gesagt.

Man müsste also beim Spieler einen kurzen HF-Burst absenden und gleichzeitig den Laufzeitzähler starten.
Der Empfänger im Ball empfängt diesen und sendet Ihn wieder an den Empfänger beim Spieler zurück.
Dort wird beim Eintreffen des Bursts der Laufzeitzähler gestoppt, das Ergebnis ausgelesen und die Verarbeitungszeit im Ball abgezogen.
Ist das Ergebnis >0,333µs wird der Alarm ausgegeben, denn der Ball befindet sich dann >50m vom Spieler entfernt.

Das Ganze geht schon sehr weit in den HF Bereich rein.
Der Empfänger beim Spieler muß sehr gut von der Taktquelle des Laufzeitzählers abgeschirmt werden, sonst wird er nichts empfangen können.

Die Frage ist immer noch, müsst ihr das Teil wirklich bauen, oder geht es nur um ein Gedankenexperiment.

yaro
15.09.2009, 23:41
Man könnte das auch ganz anders lösen.
Eine genau definierte Zeit nach dem Abstoß misst man die genaue Position des Balles (die Zeit sollte so gewählt sein, dass der Ball nicht zu weit entfernt ist, also ca. 1-3m). Die Position kann man z.B. mit zwei Kameras, oder einer Kamera und Radar, Infrarot oder sonstiger Abstandsmessung arbeitet herausfinden.
Aus der Zeit bis zu dieser Messung und der Genauen Position des Balles errechnet man dann die Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit.
Man kennt alle Faktoren die den Ball beeinflussen (z.B. Luftwiderstand) und kann damit dann den genauen Auftreffpunkt des Balles ermitteln oder eben nach einer bestiommten Distanz piepsen.

Die Idee ist sicherlich verbesserungswürdig, ist aber meiner Meinung nach ein interessanter Ansatz.
Die Frage ist, wie genau gemessen werden kann.

Gruß, Yaro

Searcher
16.09.2009, 06:54
Hi,

noch'n paar Überlegungen

wie lang braucht der Ball für die 50m? etwa 2 Sekunden?
In den 2 Sekunden hat der Schütze Zeit sich vom Freisroßpunkt wegzubewegen. Tut er das mit durchschnittlich 5km/h (Fußgängertempo)durch zB seinen eigenen Schwung vom Anlauf sind das schon mehr als 2m.

Wird also die Entfernung zwischen Körperapparatur und Ball (Ballaufschlagpunkt) gemessen, gibt es da weitere Ungenauigkeiten.


Außerdem scheint mir die Aufgabe immer noch nicht vollständig zu sein.
Gibt es da zwei Teile?
1. Den reinen 50m Alarm ohne Hindernis (außer der Luft)
2. Zusätzlich
Nehmen Sie weiter an, dass David Backham ..... Für was stehen die Punkte?

Gruß
Searcher

oberallgeier
16.09.2009, 10:05
Hi AnikaBrandes,

langsam kommen die Lösungsvorschläge zur Sache. Ich empfehle meinen Leuten in ähnlichen Fällen: mit dem System vertraut machen. Hier mal ne kurze, unvollständige Skizze dazu.

Rechne die minimale Abfluggeschwindigkeit auf Basis einer Wurfparabel mit Luftwiderstand für d=50,00 m. (Später natürlich under Berücksichtigung bzw. Prüfen des Strömungsumschlages turbulent-laminar - siehe japanische Aufschlagtechnik Volleyball). Ich rate mal für meine weiteren Überlegungen ne (zu?) niedrige Geschwindigkeit: 100 kmh = 30 m/s. Der Schall läuft etwa 300 m/s. US-Lösungen in einer Richtung melden also den Vorbeiflug schon mal 10% = 5 m (0,02 sec) zu spät - US-Lösungen mit Reflexion oder Transponder informieren Dich mit 10 m Fehler. Damit dürfte diese Technologie vorwiegend für die Tonne sein.

Harte Forderung ist
... Entwickeln Sie eine Apparatur die am Körper des Freistoßschützen und an dem Ball befestigt werden kann ...Hängt vielleicht mit der oft praxisfremden und phantasielosen Sichtweise von Lehrern zusammen.

Eine hübsche Möglichkeit baut ähnlich wie die Dartmaschine der Darmstädter Studenten, bei der der Pfeil IMMER ins Zentrum der Scheibe trifft. Die Dartscheibe hängt an einem Kreuzschlitten. Die Bahn des abgeworfenen Pfeils wird im ersten Bahndrittel vermessen, im zweiten Bahndrittel wird der Aufschlagpunkt errechnet und bis zum Einschlag hat das Möbel im dritten Drittel genug Zeit, um die Scheibe am Kreuzschlitten für einen perfekten Einschlag zu positionieren. Fazit: überlege mal, wie aus den ersten Metern der Flugbahn (ok, das geht schon wieder vorwiegend ohne Effet bzw. Magnuseffekt) der Einschlagpunkt errechnet werden kann.

Kleiner Tip. Unter der oben genannten harten Forderung hätte ich auf die Schnelle eine denkbare Möglichkeit. Der Ball gibt unmittelbar nach Erkennen des Abschussimpulses (Beschleunigungssensor) auf den ersten fünf Metern zwei US-Impulse in exaktem Zeitabstand zum Abflug ab. Daraus errechnet die Empfängereinheit am Körper des Fußballers die Abfluggeschwindigkeit. (Mögliche Kontrollfunktion: die US-Impulse haben exakte Dauer - die wird ebenfalls ausgewertet). Jetzt brauchst Du noch den Steigwinkel. Den könntest Du mithilfe einer Reflexlichtschranke messen, die in Gaslaternenmanier neben dem Schützen eingesteckt wird: sobald der Ball durch deren horizontale Prüfebene fliegt, hast Du neben dem Abflugpunkt (zeitlich und örtlich) die Flugzeit bis zum Durchstoßpunkt durch diese Ebene. Es liegt somit vor: Abflugzeitpunkt, Zeitpunkt Durchstoß durch die Prüfebene (daraus dann senkrechte Steigzeit), Abfluggeschwindigkeit. Daraus kannst Du den Steigwinkel der Wurfparabel und die Flugweite bis zum Aufschlag errechnen. Der Rest ist also nur noch - Rechnerei. Alternativ könnte der Beschleunigungssensor im Ball die Anfangsbeschleunigung messen usw. ... dann hast Du das Problem der Datenübermittlung aus dem Ball heraus. Für die Rechnerei reicht die Sekunde bis zum 50 m-Punkt. Und bei dem wird nun fallweise gepiepst. Gegen eine geringe Gebühr von etwa 10 000 ₤ schaltest Du die Frühwarnung frei - die piepst dann, fallweise, 0,1 sek, etwa 3 m, nach dem Passieren der Lichtschranke *ggg*.

Anmerkung1: Für die hier vorgestellte Lösung beanspruche ich das Copyright. Du, oder wer sonst immer, darfst die Lösung kostenfrei verwenden, wenn ich als "Mitautor" erwähnt werde (dann PN an mich).
Anmerkung2: die hier vorgestellten Werte haben meist eine signifikante Stelle. Solche Abschätzungen führe ich üblicherweise mit ein, max. zwei signifikanten Stellen durch. Rechnen kann ich genauer.

Ceos
16.09.2009, 11:24
ich möchte hier mal mein halbwissen teilen und zur diskussion stellen, gab es da nicht schon ein umstrittenes system zur elektronischen tortreffer-erkennung ? so mit ner art RFID sender im Ball und ner schleife auf der torlienie.

passiert der ball jetzt die linie in beliebiger höhe, schlägt ein gewöhnlicher funkempfänger ,den der schiedsrichter bei sich trägt, alarm!

wurde aber abgelehnt wegen manipulierbarkeit ...

statt dem ring am boden leg ich einfach den sensor da hin, wenn der ball drüber geht, schlägt das teil dann alarm und sendet das per funk zum schützen

yaro
16.09.2009, 18:00
Das Schwierige ist, dass die Apparatur am spieler befestigt werden soll..... (naja, und ggf. im Ball).
Das heißt, dass sonstige Peripherie ausscheidet.

Unklar ist außerdem folgendes: soll gepiepst werden, sobald der Ball drüber ist, oder soll gepiepst werden, wenn der Ball nicht getroffen hat.
Denn wenn das so wäre, dass man piepsen sollte, wenn der Ball woanders, also nicht im Ring landet, dann braucht man ja nur eine Messung, nämlich die, wenn der Ball aufkommt. Das kann man dann z.B. mit GPS machen, oder mit Laufzeitunterschied zwischen Funk und Schall (falls der Schall aus dem Lederball gut genug austreten kann)

Gruß, Yaro

steg14
16.09.2009, 20:52
Es dürfen wohl beliebig viele Apparaturen verwendet werden.
Entwickelt werden darf aber nur eine einzige Apparatur - nicht zwei
Zitat: "eine Apparatur die am Körper des Freistoßschützen und an dem Ball befestigt werden kann".

Ich sehe das so, dass wir schon einige gute Lösungen haben. Jetzt fehlt nur noch die passende, korrekt formulierte Aufgabenstellung dazu :-)

Ceos
17.09.2009, 01:15
Das Schwierige ist, dass die Apparatur am spieler befestigt werden soll..... (naja, und ggf. im Ball).
Das heißt, dass sonstige Peripherie ausscheidet.
wo steht denn der schwachsinn .... es geht darum, dass ein piepsender apperat am spieler getragen werden soll !!! nix davon ob ich nicht weitere hilfsmittel verwende ...

ich ersetze nur EIN hilfsmittel (den tauchring) durch ein ANDERES hilfsmittel (den Empfänger), welches dann ein signal zum schützen sendet und dort das piepen auslöst! wie gesagt derartige systeme gibt es schon, sind erprobt aber wurden wegen mainpulierbarkeit für öffentliche spiele verboten ...

mal abgesehen davon, die frist für das thema iss doch eh fast rum

die komplette aufgabenstellung findet man doch einige beiträge weiter vorne unter einem dieser links!

KardinalWest
22.09.2009, 14:08
Nur so als Anregung:
Die Grundlegende Funktion (Abstandsmessung zwischen Sender und Empfänger) erfüllt jedes Handelsübliche LVS-Gerät. (Für alle nicht-Bergsteiger: LawinenVerschüttetenSuch-Gerät).

Funktioniert über Funk => also kein Sichtkontakt nötig, Reichweite bis ca 100 m.

Man müsste nur noch die Signale vom Empfänger im Zielgebiet zwecks Auswertung an den Schützen senden...

Gruß - Tom