利用Phyphox描绘弹簧片和手机的共振曲线

实验场景

近日，微主在焦作十一中创客空间利用Phyphox描绘了弹簧片和手机的共振曲线，实验取得圆满成功。

本次实验的仪器设备有长钢尺、搭载Phyphox的智能手机、胶带和台钳。台钳及其实木操作台是学校总务处赠送的，已经在上面做了无数的实验，非常实用。

实验操作

用台钳将钢尺水平夹紧，只允许钢尺在水平方向振动；用胶带将手机和钢尺固定在一起。

共振曲线

用手捏着钢尺的根部，非常缓慢地，由慢到快，以相同的幅度晃动钢尺，给钢尺和手机组成的系统施加一个频率缓慢增大的周期性驱动力，Phyphox将记录手机在各种频率下的振幅，并绘制出振幅-频率曲线。

将Phyphox绘制出来的振幅-频率曲线展开，平移和缩放至屏幕的中央，就看到了完整的共振曲线。共振曲线可以利用远程控制或者无线投屏的方式投射到大屏幕上，方便更多的人们观察和分析。

共振峰

由共振曲线可以看出：随着驱动力频率的逐渐增大，振动系统的振幅先是逐渐增大至最大，随后又逐渐减小；与振幅最大值相对应的驱动力频率，即为振动系统的固有频率。

在本次实验中，共振峰对应的频率为2Hz，这说明钢尺与手机组成的振动系统的固有频率为2Hz。

随后，微主测量了手机和钢尺的在自由振动下的固有频率，发现果真是2Hz。