2018 Fiscal Year Annual Research Report
A Study of Development and Application of Accelerated Motion Experiments Support Software Using Smart device
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16K21409
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
星野 貴弘 日本大学, 理工学部, 助教 (40580189)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | スマートデバイス / アクティブ・ラーニング / 物理教育 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
２０１８年度は，２０１７年度までの成果発表および斜面角度が変化するような実験台でも加速度，速さ，移動距離を測定するための新機能の開発を中心に行った。２０１８年３月に日本大学第一高等学校で実施した力学的エネルギーを対象とした問題解決型実験について，２０１８年９月に千葉工業大学津田沼キャンパスで開催された電気学会教育フロンティア研究会で成果発表を行った。研究会では，力学台車の車輪の回転エネルギー等の考慮が必要であるとのコメントや生徒の興味・関心を促す有益な方法であるとのコメントが得られた。これまでの評価実験では，移動物体に加わる力が運動中に一様であるケースを主に対象としてきたが，２０１７年度から開発を開始した運動中に加速力が変化する場合の計測機能を２０１８年度に新たに実装した。本機能は，スマートデバイスに内蔵されている加速度センサが慣性センサであるため，観測者（使用者）から見た加速度を求めることが難しいという問題を次の方法で解決した。加速力が変化する際，斜面角度等が変化するため，この変化をスマートデバイスに内蔵されたジャイロセンサにより検出し，ジャイロセンサ値を積分することにより変化した角度を求める。これにより，台車に加わる加速力の補正を行うことにより，斜面角度（加速力）が変化した場合にも計測できる機能を開発することに成功した。本機能の評価を行うため，２０１８年１２月茨城工業高等専門学校３年生を対象に評価実験を行った。評価実験では，本機能を使用して，水平面＋斜面での運動実験を実施した。従来の水平面では，水平面の等速直線運動は摩擦力の影響で，観測が難しいが本機能を導入したスマートフォンを使用することにより，実験で対象とした現象をより実感させることができた。
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Research Products
(1 results)
