Kekuatan Dampak pada Tumit dan Kaki Pelari Saat Berlari: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Untuk proyek saya, saya ingin menguji jumlah kekuatan yang dialami tumit dan kaki pelari, dan apakah sepatu lari baru benar-benar mengurangi kekuatan tersebut. Akselerometer adalah perangkat yang mendeteksi percepatan pada sumbu X, Y dan Z. Percepatan diukur dalam G-Force, satu G-Force setara dengan percepatan gravitasi di bumi yang dialami semua benda setiap saat. Saya menggunakan akselerometer ini untuk menguji jumlah G-Forces yang dialami tumit dan kaki saya saat berlari, dan jika ada perbedaan antara sepatu yang lebih baru dan yang lebih lama. Ada banyak kesalahpahaman umum tentang kebutuhan sepatu lari baru. Banyak orang percaya bahwa Nike berbohong kepada Anda ketika mereka meminta Anda untuk membeli sepatu baru setiap 500 kilometer. Perusahaan sepatu lari, dan toko berbasis lari, seperti Poulsbo running (toko lari lokal saya) misalnya, akan memberi tahu Anda bahwa Anda akan melukai diri sendiri jika tidak sering mengganti sepatu. Namun saya tidak yakin apakah itu sepenuhnya benar, dan karena itu saya memutuskan untuk mengujinya sendiri. Penyebab cedera lari yang mereka katakan akan Anda dapatkan jika Anda tidak memiliki sepatu baru, berasal dari jumlah kekuatan yang dialami kaki dan tumit Anda. Mereka mengatakan sepatu baru mengurangi kekuatan lebih baik daripada sepatu lama, tapi saya tidak yakin itu benar. Proyek ini akan membantu banyak orang terutama mereka yang rentan terhadap cedera terkait lari, dan mereka yang ingin tahu lebih banyak tentangnya. Proyek saya akan menentukan apakah perusahaan-perusahaan ini mengatakan yang sebenarnya, atau apakah mereka hanya mencoba membuat Anda mengeluarkan pasangan Benjamins lainnya.

Perlengkapan

1x Arduino uno

1x Sparkfun adxl377 accelerometer

1x papan roti

1x banyak kabel jumper

1x tombol

1x LED

2x 10k resistor

2x 30k resistor

6x kabel yang kira-kira panjang kaki pelari

1x laptop yang bisa menjalankan Arduino IDE

Komponen tambahan yang diperlukan untuk build sekunder:

1x layar LCD

1x potensiometer

1x lebih banyak kabel jumper

Langkah 1: Build Awal Saya

Bangunan awal saya adalah bukti konsep. Saya ingin memastikan bahwa proyek ini mungkin dilakukan sebelum saya mulai menginvestasikan waktu dan uang ke dalamnya. Saya menggunakan accelerometer, Arduino, empat kabel jumper, dan laptop saya yang menjalankan kode tersebut. Bukti konsep ini sangat penting karena saya belajar beberapa pelajaran berharga berkaitan dengan kode. Yang paling penting, saya belajar bahwa proyek ini mungkin.

Langkah 2: Bangun Sekunder

Pertama dan terpenting saya ingin mengatakan bahwa build ini tidak diperlukan untuk build terakhir, dan memang memerlukan beberapa komponen tambahan, jadi langkah ini sepenuhnya opsional. Saya menambahkan Liquid Crystal Display (LCD) sehingga bisa memberi saya nilai G force di komputer tanpa Arduino IDE. sebelum membangun ini saya harus memiliki Arduino IDE dan kode untuk dapat menerima data keluaran dari akselerometer. Dengan build baru ini saya dapat menjalankan Arduino dari sumber daya apa pun, bahkan tidak harus komputer. Saya juga menambahkan potensiometer sehingga saya bisa mengatur cahaya latar pada LCD. Ini terbukti berguna jika saya menggunakannya di luar dan matahari bersinar di layar. Kita semua pernah berada dalam situasi di mana Anda mencoba menggunakan ponsel cerdas Anda di luar tetapi cahaya dari matahari membuat layar sulit untuk dilihat. Jadi Anda mencoba dan menghalangi matahari dengan tangan Anda, atau Anda membelakangi matahari untuk mencoba dan menghalanginya. Cara lain untuk memperbaiki masalah umum ini adalah dengan meningkatkan kecerahan layar Anda, dan itulah gunanya potensiometer. Saya tidak akan dapat melihat data keluaran dengan baik, tetapi saya dapat menyesuaikan cahaya latar sehingga saya dapat melihatnya dengan sempurna. Penyesuaian lampu latar bisa berguna dalam kasus lain juga.

Langkah 3: Ketiga, dan Build Terakhir

Untuk bangunan ketiga dan terakhir saya, saya menggabungkan semua atribut terbaik dari semua bangunan saya sebelumnya menjadi satu papan. Saya berakhir dengan modul yang sangat halus dan ringkas, dan kabel panjang dapat mengalir di kaki saya tanpa menghalangi bentuk saya. Saya menambahkan tombol sehingga saya dapat memulai dan menghentikan pengumpulan data saya pada waktu tertentu. Ini sangat penting untuk mendapatkan data yang baik karena saya akan dapat mulai mengumpulkan segera setelah saya mulai berlari, dan segera setelah saya berhenti. Oleh karena itu semua data yang dikumpulkan tergolong eksperimen yang sebenarnya. Saya juga menambahkan LED sehingga saya tahu kapan pengumpulan data menyala, atau kapan mati. Pembangunan terakhir ini berakhir dengan sukses besar, dan persis seperti yang saya harapkan.

Langkah 4: Pemecahan Masalah, dan Beberapa Masalah yang Saya Hadapi Selama Ini

Saya memiliki banyak masalah dengan proyek. Untuk satu akselerometer pertama saya, sangat sulit untuk mendapatkan pengkabelan, pengkodean, desain, dan data yang benar. Desainnya sangat sulit karena saya memiliki banyak pengekangan, misalnya seberapa berat, atau seberapa besar. Saya harus bisa berlari, dan saya ingin bisa berlari paling dekat dengan bentuk lari biasa saya agar eksperimen ini akurat. Pengkodeannya juga sangat sulit dan membutuhkan banyak pemecahan masalah. Saya mengalami kesulitan membaca jumlah G yang tepat dari akselerometer saya. Mma8452q (akselerometer saya) mencapai delapan G. Kadang-kadang ketika saya hampir tidak menyentuh kaki saya ke lantai, itu akan membaca delapan G dan itu tidak benar, karena terlalu tinggi. Namun, setelah beberapa pemecahan masalah dan pengkodean ulang, saya bisa mendapatkan penskalaan yang benar.

Langkah 5: Kode Saya

Saya menggunakan salah satu contoh dari perpustakaan Sparkfun, dan saya juga menambahkan tombol, dan LED sendiri. ini cukup sederhana karena ada contoh semuanya dalam proyek ini, namun Anda harus menggabungkan lebih dari satu bersama-sama

Langkah 6: Kesimpulan, dan Analisis Data

Saya melihat proyek ini sebagai sukses besar. Saya mencapai hampir semua, jika tidak semua, tujuan saya. Saya bisa mendapatkan banyak data yang sangat berguna. Saya belajar banyak tentang coding, wiring, komponen elektronik Arduino, membangun sistem modular yang ringkas, G force, dan running. Sekarang untuk menerima atau menolak pernyataan saya dari paragraf pembuka saya, dan seluruh alasan mengapa saya memulai proyek ini. Saya ingin membuktikan bahwa perusahaan salah dengan menunjukkan bahwa Anda tidak perlu membeli sepatu baru setiap 500 kilometer. Apakah sepatu baru benar-benar mengurangi jumlah gaya G yang dialami tumit dan kaki pelari saat berlari? Jawabannya iya. Saya membandingkan jumlah gaya G yang dialami tumit saya pada sepasang sepatu lari baru, sepatu lari lama, van, dan sebagai kontrol, saya hanya mengenakan kaus kaki. Saya menemukan bahwa di kaus kaki saya, saya mengalami hingga delapan G. Ini adalah jumlah G yang sama dengan van, yang diharapkan. Di sepatu lari lama saya mengalami hingga enam G. di pelari baru, saya mengalami tidak lebih dari empat G. Seperti yang bisa kita lihat, pelari baru adalah yang terbaik dalam mengurangi gaya tumbukan, dan van adalah yang terburuk (tidak termasuk kaus kaki karena itu adalah variabel kontrol). Saya kira dengan pengaturan saya di bawah dua puluh dolar, saya tidak dapat menyangkal apa yang telah dibuktikan oleh 2,5 miliar dolar yang telah dikeluarkan Nike selama lima tahun terakhir untuk penelitian dan pengembangan bagi mereka. Mungkin saya akan menghabiskan tiga puluh waktu berikutnya dan kita akan melihat apa yang terjadi kemudian.