利用Phyphox中的磁力计配合磁性标尺研究物体运动

别看Phyphox功能强大,但是瞬时速度是它的软肋,Phyphox很难直接准确地测量运动物体的瞬时速度。

不少人想当然地认为,Phyphox可以输出加速度,把加速度对时间进行积分,不就得到了瞬时速度了吗?

理想很丰满,现实很骨感。Phyphox的采样频率比较低,加速度计的噪声经过积分累计之后,输出的瞬时速度值会与事实错得离谱。

如果物体做圆周运动,可以利用陀螺仪测量角速度,再与半径相乘,可以得到瞬时速度;如果是直线运动,Phyphox对测量瞬时速度确实无能为力。

为了研究直线运动中的速度和位移,可以采用一种变通的方法,就是使用磁性标尺。

几日前,微主从焦作市创客教育名师工作室指导专家、顺时针教育技术有限公司技术总监李璐老师的电子实验室里要了20枚小磁铁,将这些小磁铁在钢尺上等间隔吸附,就制作成了磁性标尺。

当搭载有Phyphox的智能手机从钢尺边缘滑过时,磁力计就会记录它所经位置的磁场信号的变化,从而测算出它的运动速度和位移。

如果将小磁铁按照1:3:5:7的间隔分布,让手机做初速度为零的匀加速直线运动,能够得到间隔时间相等,还可以还原伽利略当年对匀变速运动的研究过程。

| 创客焦作 | 

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