利用Phyphox测量车辆行驶过程中的位移和速度
2021年5月25日-27日,微主在焦作市教育科学研究所的安排下到博爱县参加一个教科研业务交流研讨会。清晨乘坐城际公交车前往会议地点,在享受纯电公交车十分明显的推背感时,忽然就想起利用Phyphox测一测公交车在一个两个站点之间的运动情况了。
微主于是拿出手机,打开Phyphox的定位(GPS)实验,把手机放置在窗台上,让手机的长边与行驶方向一致,绿灯亮起的瞬间启动程序,车辆停止的瞬间终止程序。
在这一过程中,手机屏幕上就实时地绘制出来了速率、方位和距离随时间的变化关系图像。
观察方位-时间图像可以发现,在实验进行的这段时间内,车辆大致朝西行驶,方向变化不大,可视为直线运动。
从速度-时间图像中可以看出,车辆行驶的最大速度为14.77m/s,相当于53.17km/h,与实际情况十分吻合。
车辆在起步阶段的加速度约为0.99m/s^2,二次提速时的加速度约为0.32m/s^2,停车前的刹车加速度约为-0.82m/s^2,与实际情况比较吻合。
观察位移-时间图像可以发现,车辆在这段时间内行驶了724米。由于加速阶段有两次加速过程,所以其前半段的位移-时间图像并不是抛物线;其在刹车阶段加速度基本恒定,图像的末段与抛物线形状就吻合得非常好。
带部手机行天下,走到哪里测到哪……
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