废旧钢卷尺+tracker尝试代替打点计时器测加速度
安徽詹善生老师,年青有为,活力四射,极富创造;时常带着仅几岁的女儿做一些有趣的实验;现时,海量微信群之海量信息,翻阅时看到詹老师用废旧钢卷尺进行的一个小活动。下面的实验,完全是借鉴而来。
使用Tracker软件进行视频分析的实验,我的感受,是android平台下的视频,尤其是慢动作视频,丢帧现象极其严重,iphone的慢动作视频丢帧情况稍好一些,但放慢的倍率有限——据说华为P40 Pro已经能达到7680帧/秒。我的手机只能达到960帧/秒,但已经足够我们把时间间隔取到每30帧或每60帧取一个“计数帧”,这可以减轻甚至可完全不计丢帧造成的影响。
我的一个经验,是当tracker发现丢帧严重时,它会提示一个帧帧间时间间隔不等的信息框,但仍然能够进行分析。如何减轻或消除这种丢帧严重的问题呢?就是取2倍帧率、3倍帧率的时间差等等作为时间间隔,会好一些;为啥?我也不知道,在Excel里面表现出来的规律就是这样子,我怀疑网上传说的华为手机超级慢动作是程序生成的这件事可能是真的。
好,现在录一段视频试试。
手上的一个壳子坏了的5m卷尺,又找到一个小塑料粒。
把卷尺平展,斜放,大致有个适当的倾角。左手实验,右手录制32倍速慢视频,即每秒960帧,帧帧时间间隔1/30秒的1/32。
导入到tracker分析,数据引入到Excel计算加速度。
Excel从坐标到距离、时间间隔要除以32,再“连续相邻相等时间上的位移之差为aT2”,得加速度0.43m/s2。
以上“纸带”时间间隔为每隔60帧即T=0.0625s。每间隔5帧进行轨迹追踪,对位移-时间函数进行2次多项式拟合,得加速度0.42m/s2。图略。
实验效果尚可,初中小孩刚上高中,眨眨眼睛都是不见底的好奇,老师领着作为课外叽叽喳喳小活动,真的不错。
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