利用智能手机传感器巧测单摆周期

文摘   2024-10-14 06:04   河南  

实验装置

近日,笔者利用智能手机中的磁力计测量单摆的周期,检测了智能手机实验的靠靠性。而上次做这类实验,还是新冠疫情初起的时候。

在该实验中,智能手机起到了秒表的作用。

按照常规单摆实验连接调试好单摆,将单摆球在强磁铁上吸几下,让单摆球充分磁化。

摆球磁化

随后运行智能手机中的Phyphox实验程序,调用磁力计。当小球摆动的时候,智能手机就能检测到磁场的周期性变化,绘制出磁场变化图像。依据磁场变化图像,就可以测得单摆的周期,继而开展其他相关实验。

手机巧测单摆周期


实验测量

在单摆球摆动几个周期后,停止实验,可以看到磁力计检测到z轴(竖直方向)的磁场呈现周期性变化,相邻两个尖峰之间的时间差恰好是单摆的半个周期。

数据获取

实测发现,单摆的周期为1.97s。

在本次实验中,测得单摆的摆长为0.970m,则当地的重力加速度为9.867m/s^2。

资料显示,焦作当地的重力加速度为9.7966m/s^2。可得此次测量的相对误差为0.72%。



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