Using an iPhone magnetometer for measuring kinematic variables

此次研读的是来自土耳其尼德大学教育学院科学教育系的BurakKağanTemiz和Ahmet Yavuz在《Physics Education》杂志上联合发表的题为《Magnetogate: using an iPhone magnetometer for measuring kinematic variables》的论文。

在文中，作者提出了一种使用智能手机中的磁力计来测量物体在直线上特定位置的运动的方法。在这种称为“磁闸”的方法中，将智能手机放在移动的小车上，并将小的钕磁铁以相等的间隔排列在直线的一侧。智能手机中的磁力计传感器已打开，然后小车开始运动。智能手机内的磁力计在其沿直线运动的整个过程中受到空间磁场的强弱变化。

智能手机内的“传感器动力学”应用程序保存了智能手机感知到的空间磁场强弱变化数据，并生成了磁场-时间关系图像。运动结束后，检测磁场-时间关系曲线图上的峰值，可以分析小车的位置-时间变化，并可以对物体的运动进行分析。用这种方法可以很容易地测量运动物体的位置，速度和加速度。

在各种物理实验中，常常需要准确测量运动物体在任一时刻的位置。通过这种测量，可以绘制出位置-时间图像，速度-时间图像和加速度-时间图像。可以通过解释这些图像来分析研究对象的运动规律。

在文中，作者分享了两个实验，一个是小车在水平面上的加速运动实验，另一个是小车在斜面上的加速运动实验。

在这两个实验中进行的测量和分析表明，磁闸方法可以可靠地应用于运动学和动力学实验中，代替光电门和运动传感器等昂贵的实验设备。改方法也可用于物体做曲线运动的情形。根据运动的相对性，可以开发出多种多样的创新实验，比如智能手机固定而磁铁运动。

该文献提出的磁闸定位方法，可以消除运用加速度计计算速度和位移导致的误差累积。

原始文献

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