运用智能手机测重力加速度
2017-08-10王祥委段娟娟彭朝阳
物理教学探讨 2017年7期
关键词:智能手机
王祥委+段娟娟+彭朝阳


摘 要:重力加速度是经典力学中的一个重要参数,对其进行精确测量对研究力学问题尤为重要。本文利用智能手机的加速度传感器来测量复摆的振动周期,从而根据复摆振动理论求出重力加速度,结果表明得到的重力加速度较为准确。
关键词:复摆;智能手机;加速度传感器
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2017)7-0064-2
1 引 言
重力加速度是物体由于受到重力的作用而产生的加速度。它是一个重要的地球物理常数,由物体所在地区的纬度、海拔等因素决定的,不同的地区重力加速度g 也不同。准确测定其数值在生产、科研上都有着重要意义。经典力学实验室测量重力加速度的方法有很多种,复摆测定重力加速度就是其中一种方法。但是,传统的复摆测重力加速度实验中,测量复摆周期时使用秒表就会出现偶然误差和系统误差,这将导致测量复摆周期不够准确,进而使测量的重力加速度误差也比较大。笔者将智能手机固定在复摆上跟随复摆一起摆动,使用智能手机中的加速度传感器进行重力加速度测量,减小了传统复摆实验测重力加速度的误差,提高了重力加速度测量的精确性。
2 复摆测重力加速度实验原理
一个围绕定轴摆动的刚体就是复摆[1],当复摆的摆动振幅很小时,其振动周期T为
T=2π(1)
其中I为复摆对回转轴O的转动惯量,m为复摆的质量,g为当地重力加速度,h为摆的支点到摆质心的距离。示意图如图1所示,利用平行轴定理,设复摆对通过质心G平行O轴的转动惯量为IG[2]。……
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