Mesurar la massa d’un objecte per la pressió que realitza

El professor Juien Bobroff, del que s’aprèn moltes coses, ens proposa al vídeo de sota mesurar la massa dels objectes per la pressió que realitzen sobre una bossa de plàstic, en posar-los a sobre. La pressió es mesura amb un telèfon que disposi del sensor corresponent.

Jo he reproduït l’experiència usant com a sensor de pressió tant el d’un telèfon mòbil com un altre connectat a una placa Arduino con bluetooth (esp32). Us comento com ha resultat.

Aplicacions i material

En tots dos casos he utilitzat l’aplicació Phyphox que permet comunicar-se per wifi via web amb un altre dispositiu quan el telèfon no és accessible directament, per exemple quan està dins una bossa. Phyphox també s’enllaça per bluetooth amb les plaques Arduino si son aquestes les que s’introdueixen a la bossa per a mesurar la pressió al seu interior.

Es necessita un telèfon que disposi de baròmetre. Ja he aconsellat en altres ocasions que per aconseguir un a bon preu s’ha de pensar en un telèfon de gama mitjana-alta de fa un parell d’anys.

El sensor de pressió que uso connectat a Arduino és el BM280, que també incorpora termòmetre i higròmetre. El seu funcionament l’he explicat a Connectar Arduino i Phyphox: Estació meteorològica.

També es necessita una bossa per tancar-hi dins el telèfon o l’Arduino. Una bossa gran de congelats amb tanca hermètica està molt bé, però també serveix una bossa gradeta de les que s’utilitzen al súper per ficar-hi la fruita, que es tanca bé amb l’ajut d’un filferro d’aquells folrats de plàstic. El que s’ha de comprovar és que en tancar la bossa no hi tingui forats i surti l’aire.

El pes dels objectes

S’introdueix el telèfon o l’Arduino amb el sensor de pressió en una bossa de plàstic inflada (bufant a dins una mica d’aire) i es tanca hermèticament. Es posa la bossa sobre una superfície horitzontal i a sobre es col·loca una cara plana d’un objecte que farà de base i aportarà la superfície sobre la que es realitza la pressió a la bossa: un llibre, una caixeta, etc.

Ara ja tenim la balança de pressió i no hi ha més que anar posant objectes a sobre amb cura de que es mantinguin en equilibri, i anant mesurant la pressió que exerceixen.

Per a mesurar la pressió dins la bossa quan es fa amb el telèfon, prèviament a introduir el mòbil a la bossa i tancar-la, s’ha d’obrir l’aplicació Phyphox, i dins aquesta el sensor pressió. A més, per a poder seguir l’aplicació en remot s’han de pitjar els tres puntetes de dalt a la dreta i allí marcar permetre accés remot. Apareixerà una pantalla com la de sota que indica la direcció web que s’ha d’introduir en un navegador d’un ordinador o un altre telèfon o tauleta.

Si el que s’introdueix dins la bossa és un sensor amb Arduino, només cal que s’hagi carregar el projecte d’estació meteorològica i connectar-lo a una bateria.

L’aplicació Phyphox va graficant la pressió vs el temps i posteriorment es poden obtenir els canvis de pressió, com es veu en les captures de pantalla de sota.

A la taula he recollit el resultats de diverses “pesades” fetes amb el sensor baromètric del telèfon i amb el sensor connectat a Arduino. No he inclòs cap de les provatures inicials en les que posava un objecte petit directament sobre la bossa de plàstic ja que els resultats eren un desastre.

Com es pot veure, el tant per cent d’error és molt homogeni quan s’utilitza el telèfon per a fer les mesures. Sempre surten valors del pes per sota del que realment és i gairebé sempre entre un 30 i un 35 % menys. En el cas del sensor connectat a Arduino es confirma que si la base sobre la que es col·loquen els objectes és petita els resultats són molt dolents, però si la superfície és prou gran com per a cobrir quasi tota la bossa el resultat ve a ser de l’ordre del pes real (un 14 % per sota), i molt millor que en el mateix cas mesurant amb el telèfon (32 % per sota).

No tinc gens clar a que es deuen aquest desviaments sobre l’esperat. Pot ser es deuen a que les bosses s’expandeixen en augmentar la pressió, com si foren globus. Tampoc entén a que es deu la diferència de valors obtinguts amb els dos tipus de sensors, ja que en altres casos, com és el mesurar diferencies de pressió segons vas pujant les escales, les dades són estupendes.

Com a conclusió no diria que és un bon mètode per pesar objectes, però si que és un sistema prou interessant per a experimentar i discutir sobre el concepte de pressió amb la canalla als centres de secundària.


Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google photo

Esteu comentant fent servir el compte Google. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir els comentaris brossa. Apreneu com es processen les dades dels comentaris.