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使用Go Direct®加速度传感器进行物理学习的五种方法

有了正确的工具,你的学生可以在现实世界中探索重要的物理概念——即使他们在旅行。

这些工具的一个很好的例子是Go Direct加速度传感器。它结构紧凑,易于使用,并且它使您能够在现场收集加速度,旋转和高度数据。

这个3轴加速度传感器有两个加速度范围,外加一个高度计和一个3轴陀螺仪。一个额外的通道测量传感器长轴的角度。

当我旅行时,我通常会携带一个Go Direct加速度传感器,我用它来收集世界各地(和天空)的数据。然而,你不必走得太远就能体验到它的所有好处;我还用这个传感器在10分钟的车程中收集数据。

无论您的学生是在学校旅行还是在另一个国家旅行,这里有五种方法可以让他们在旅途中使用Go Direct加速度传感器进行动手物理学习。

1.飞机

当你在友好的天空中飞行时,你还可以学习物理。例如,起飞是收集加速度数据的好时机。你将在一维和二维运动中探索方向加速度(即飞机的向上加速度),这两者都是关键的物理概念。在飞机上使用Go Direct加速度传感器之前,请务必查看航空公司的政策。

2.火车

与飞机起飞类似,乘坐火车、地铁或有轨电车的前五分钟是收集加速度数据的最佳时间。如果你碰巧在一个有高速列车的地方,你的数据会更有趣。

例如,当我在日本时,我乘坐了时速高达200英里的新干线子弹头列车。以下是我收集到的数据截图:

即使你乘坐的是一辆较慢的火车,这种体验也有助于探索一维运动和速度变化率。此外,由于Go Direct加速度传感器将采集火车的振动,因此它为学生提供了一个使用具有不确定性的平均值的机会,这是一项重要的物理技能。

3.汽车

系好安全带!Go Direct加速传感器可以将任何一次汽车之旅变成一次数据收集之旅。具体来说,当你用3轴加速度计收集数据时,它会收集速度的变化,比如上下山坡,左右转弯,停下来和重新开始。你也可以在乘坐公共汽车时使用传感器。

在物理概念方面,重点是三轴加速度。在汽车中,有三个设备会影响你收集的加速数据:

  • 油门踏板,这是“走得更快”的装置
  • 刹车踏板,这是“通过减速来改变速度”的装置
  • 方向盘,这是“改变方向”的装置

以下是我最近在上下班途中收集的数据截图,其中蓝色为x方向加速度(正),红色为y方向加速度(正):

4.自行车

自行车也是探索三轴加速度的好方法。很容易将Go直接加速度传感器连接到自行车使用包括气缸/管安装板(见下面的照片)。有关如何将传感器连接到自行车或其他实验装置的更多信息,看看这篇文章

5.电梯

下次你旅行的时候,可以考虑把Go Direct加速度传感器带进高层建筑的电梯里。这是研究运动学关系的一种有趣的方式,运动学关系是研究运动的基础。例如,要确定电梯的最终速度,您可以从速度变化率和时间量往回算。

当我在日本的时候,我参观了东京天空之树——这个国家最高的建筑,高634米。在下面的截图中,你可以看到我在电梯上升和下降时收集的一些加速度数据。

我们总是喜欢听到教育工作者在课堂或实验室以及其他地方使用我们的解决方案的方式!要分享Go Direct加速度传感器或任何其他游标技术的创新用途,请联系我们betx万博体育physics@vernier.com或888-837-6437。

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