Wäre es nicht cool, sein eigenes Messgerät in der Hosentasche jederzeit verfügbar und überall bereit zu haben? Denselben Gedanken hatten die Studenten der RWTH Aachen ebenfalls und entwickelten die Smartphone-App phyphox (Physical Phone Experiments). Diese App nutzt die im Smartphone vorinstallierten Sensoren, um bei physikalischen Experimenten Messwerte zu bestimmen (z.B. Gyroskop, Magnetometer, Audioskop, Tongenerator und noch vieles mehr…). Somit bietet die App ein vielfältiges Angebot, sein Smartphone in ein Messinstrument zu verwandeln.

Jedoch schauen wir uns in diesem Blogbeitrag ein bestimmtes Messsystem an, welches aus unserem Alltag kaum noch wegzudenken ist: Das GPS! GPS kommt aus dem englischen und bedeutet „Global Positioning System“, worunter ein weltweites Navigationssatellitensystem zu verstehen ist. Dieses erfasst den Standort (Längen-/Breitengrade), Geschwindigkeit und Uhrzeit des Empfängers. Aber wie genau funktioniert das im Detail?

Die im Orbit kreisenden Satelliten senden Signale an den GPS-Empfänger auf der Erde. Hierbei werden Informationen des Satelliten wie die Position und Uhrzeit an den Empfänger auf der Erde gesendet. Die gesendeten Daten werden anschließend im GPS-Empfänger ausgewertet. So wird anhand der Signallaufzeit die Entfernung zum Satelliten und somit seine eigene Position bestimmt. Bezogen auf einen Satelliten wird die Entfernung zu diesem errechnet. Jedoch treten Ungenauigkeiten bei der Bestimmung der geographischen Koordinaten sowie bei der Höhe und Geschwindigkeit auf. Deshalb wird nicht nur ein einer oder drei Satelliten, sondern mindestens vier zur Ermittlung des Standortes verwendet.

Zurück zur phyphox-App: Sobald das GPS-Messsystem auf dem Smartphone per Anklicken gestartet wird, kann unser Smartphone sämtliche Daten verwerten. Durch „Swipen“ nach rechts kann die Geschwindigkeit und weitere vereinfachte Daten eingelesen werden. Die aufgenommenen Messwerte können auf ein Notebook exportiert und somit für weitere Versuchsreihen und Auswertungen verwendet werden. So taugt das Smartphone dank phyphox als Geschwindigkeitsmesser, Beschleunigungssensor, Entfernungsmesser und GPS in einem zum Einsatz bei diversen physikalisch oder sportlichen Experimenten.

Falls du Interesse an der kostenlosen Multisensoren-App phyphox hast, lade diese jederzeit auf Dein Smartphone herunter.