Каким прибором измеряется ускорение: В чем измеряется ускорение в физике? Центростремительное и угловое ускорение. Измерение ускорения свободного падения

В чем измеряется ускорение в физике? Центростремительное и угловое ускорение. Измерение ускорения свободного падения

При решении задач по физике часто приходится выводить рабочие формулы с учетом предоставленного условия. Одной из самых надежных проверок правильности полученной формулы является совпадение единиц измерения в правой и левой частях равенства. В данной статье рассмотрим вопрос, в чем измеряется ускорение.

Что такое ускорение?

Дадим сразу определение этой величины, а затем поясним ее особенности. Под ускорением понимают быстроту, с которой изменяется скорость в каждый момент времени при движении тела. Поскольку скорость — это величина векторная, то изменяться может ее модуль и направление. Оба типа изменения описываются понятием ускорения.

Для определения мгновенного ускорения используют следующее выражение:

a¯ = dv¯/dt.

Взяв первую производную по времени от скорости, мы получим зависимость ускорения от t.

Помимо мгновенного ускорения (значение a¯ в конкретный момент времени), на практике часто применяют среднее ускорение. Оно определяется так:

a_cp¯ = Δv¯/Δt.

Здесь Δv¯ — это разность скоростей в конце и в начале промежутка времени Δt. В отличие от мгновенной величины, среднее ускорение характеризует весь процесс движения, поэтому на практике оно оказывается более полезным. Очевидно, если Δt->dt, то a_cp¯->a¯.

В чем измеряется ускорение?

Несложно ответить на этот вопрос, если рассмотреть записанные в предыдущем пункте формулы для мгновенной и средней величины. Как известно, скорость определяется в метрах в секунду (м/с). Конечно, можно применять и другие единицы измерения для v¯, например, километры или мили в час, однако мы ведем разговор о единицах международной системы СИ. Время в СИ измеряется в секундах (c). Взяв отношение этих величин, приходим к ответу на вопрос, в чем измеряется ускорение. Его единицами являются метр в квадратную секунду или сокращенно м/с².

Что означает запись: a = 1 м/с²? Это означает, что за каждую секунду перемещения тело увеличивает свою скорость на 1 м/с.

Далее будут приведены другие возможные единицы измерения ускорения, однако м/с² является базовой, и все другие единицы сводятся к ней.

Сила и ускорение

Записанное выше математическое определение ускорения не содержит никакой информации о том, откуда оно появляется, и что заставляет тела ускоряться. Ответы на эти вопросы можно понять, если вспомнить, в чем состоит второй закон Ньютона. Он гласит, что как только появляется ненулевая внешняя сила F¯, действующая на тело массой m, то она неминуемо ведет к появлению ускорения a¯. Соответствующее выражение записывается в виде:

F¯ = m*a¯.

Мы можем, используя эту формулу, определить, в чем измеряется ускорение в данном случае. Сила выражается в ньютонах, а масса в килограммах, тогда получаем:

a¯ = F¯/m [Н/кг].

Ньютон не является базовой единицей в системе СИ, поэтому Н/кг редко применяется в задачах для выражения ускорения. Тем не менее, эту единицу можно встретить в некоторых задачах по динамике движения.

Движение по окружности

Мы специально выделили в отдельный пункт статьи вопрос перемещения тела по окружности. Дело в том, что во время вращения вокруг некоторой оси изменяться может не только абсолютное значение скорости тела, но и ее направление. Такой характер движения приводит к появлению у тела двух компонентов ускорения: нормального или центростремительного и тангенциального или касательного.

Касательная компонента описывает изменение модуля v¯, поэтому для нее используют единицу м/с². Тем не менее, вращение часто описывают в угловых величинах. Угловое же ускорение выражается в радианах в секунду в квадрате (рад/с²). Напомним, что радиан — это мера угла, который опирается на дугу длиною в один радиус окружности.

Что касается центростремительной компоненты ускорения, то для ее вычисления используют следующую формулу:

a_c = v²/r.

Где r — радиус вращения. В чем измеряется центростремительное ускорение? Подставим в это выражение соответствующие единицы для v и r, получим:

a_c = [м²/с²/м] = [м/с²].

Таким образом, нормальное ускорение измеряется в тех же единицах, что и полное ускорение (м/с²).

Измерение ускорения свободного падения

Это ускорение (его будем обозначать буквой g) возникает за счет действия на все тела, которые нас окружают, силы тяжести Земли. Среднее значение g на нашей планете равно 9,81 м/с², тем не менее эта величина колеблется на несколько процентов в зависимости от местности.

Наука, которая занимается измерением величины g, называется гравиметрией. Отвечая на вопрос, каким прибором измеряется ускорение, следует сказать, что это или абсолютный, или относительный гравиметр. Абсолютный гравиметр измеряет g в лоб, рассчитывая время падения тела в безвоздушном пространстве с некоторой высоты. Относительный гравиметр представляет собой пружину с грузом, удлинение которой калибруется согласно некоторому известному ускорению g в данной местности.

С помощью гравиметра ускорение свободного падения измеряется в галах. Эта единица названа в честь Галилея, который впервые в истории использовал математический маятник для вычисления ускорения g. Один гал равен сотой части м/с².

Измерение g в данной местности проводят с целью анализа состава горных пород, во время поиска полезных ископаемых или подземных вод. Применяют гравиметры также в археологии и сейсмологии.

Виброускорение, виброскорость и виброперемещение. В чём измеряют вибрацию?

В чём измеряют вибрацию?

Для количественного описания вибрации вращающегося оборудования и в диагностических целях используют виброускорение, виброскорость и виброперемещение.

 

Виброускорение

Виброускорение – это значение вибрации, прямо связанное с силой, вызвавшей вибрацию. Виброускорение характеризует то силовое динамическое взаимодействие элементов внутри агрегата, которое вызвало данную вибрацию. Обычно отображается амплитудой (Пик, Peak) — максимальное по модулю значение ускорения в сигнале. Применение виброускорения теоретически идеально, т. к. пъезодатчик (акселерометр) измеряет именно ускорение и его не нужно специально преобразовывать. Недостатком является то, что для него нет практических разработок по нормам и пороговым уровням, нет общепринятого физического и спектрального толкования особенностей проявления виброускорения. Успешно применяется при диагностике дефектов, имеющих ударную природу — в подшипниках качения, редукторах.

Виброускорение измеряется в:

• метрах на секунду в квадрате [м/сек²]
• G, где 1G = 9,81 м/сек²
• децибелах, должен быть указан уровень 0 дБ. Если не указан, то берётся значение 10^-6 м/сек² (Стандарт ISO 1683:2015 и ГОСТ Р ИСО 13373-2-2009)

Как перевести виброускорение (м/с

²) в дБ ?

Для стандартного уровня 0 дБ = 10^-6 м/сек²:

AdB = 20 * lg10(A) + 120

AdB – виброускорение в децибелах

lg10 – десятичный логарифм (логарифм по основанию 10)

A – виброускорение в м/с²

120 дБ – уровень 1 м/с²

Как перевести дБ в виброускорение (м/с

²) ?

A = 10^((AdB-120)/20)

Например, 140 дБ = уровень 10 м/с² = 1 G

 

Виброскорость

Виброскорость – это скорость перемещения контролируемой точки оборудования во время её прецессии вдоль оси измерения.

В практике измеряется обычно не максимальное значение виброскорости, а ее среднеквадратичное значение, СКЗ (RMS). Физическая суть параметра СКЗ виброскорости состоит в равенстве энергетического воздействия на опоры машины реального вибросигнала и фиктивного постоянного, численно равного по величине СКЗ. Использование значения СКЗ обусловлено ещё и тем, что раньше измерения вибрации велись стрелочными приборами, а они все по принципу действия являются интегрирующими, и показывают именно среднеквадратичное значение переменного сигнала.

Из двух широко применяемых на практике представлений вибросигналов (виброскорость и виброперемещение) предпочтительнее использование виброскорости, так как это параметр, сразу учитывающий и перемещение контролируемой точки и энергетическое воздействие на опоры от сил, вызвавших вибрацию. Информативность виброперемещения может сравниться с информативностью виброскорости только при условии, когда дополнительно, кроме размаха колебаний, будут учтены частоты, как всего колебания, так и его отдельных составляющих. На практике сделать это весьма проблематично.

Для измерения СКЗ виброскорости используются самые простые приборы – виброметры. В более сложных приборах (виброанализаторах) также всегда присутствует режим виброметра.

Виброскорость измеряется в:

• миллиметрах на секунду [мм/сек]
• дюймов в секунду [in/s]: 1 in/s = 25,4 мм/сек
• децибелах, должен быть указан уровень 0 дБ. Если не указан, то, согласно ГОСТ 25275-82, берётся значение 5 * 10^-5 мм/сек (По международному стандарту ISO 1683:2015 и ГОСТ Р ИСО 13373-2-2009 за 0 dB берётся 10^-6 мм/сек)

Как перевести виброскорость в дБ ?

Для стандартного уровня 0 дБ = 5 * 10^-5 мм/сек:

VdB = 20 * lg10(V) + 86

VdB – виброскорость в децибелах

lg10 – десятичный логарифм (логарифм по основанию 10)

V – виброскорость в мм/с

86 дБ – уровень 1 мм/с

Ниже приведены значечения виброскорости в дБ для стандартного ряда норм вибрации. Видно, что разница между соседними значениями – 4 дБ. Это соответствует разнице в 1,58 раза.

мм/с	дБ
45	119
28	115
18	111
11,2	107
7,1	103
4,5	99
2,8	95
1,8	91
1,12	87
0,71	83

 

Виброперемещение

Виброперемещение (вибросмещение, смещение) показывает максимальные границы перемещения контролируемой точки в процессе вибрации. Обычно отображается размахом (двойной амплитудой, Пик-Пик, Peak to peak). Виброперемещение – это растояние между крайними точками перемещения элемента вращающегося оборудования вдоль оси измерения.

Виброперемещение измеряется в линейных единицах:

• в микрометрах [мкм]
• в миллиметрах [мм]: 1 мм = 1000 мкм
• в милсах, миллидюймах [mils]: 1000 mils = 1 дюйм, 1 mil = 25,4 мкм, 1000 mils = 25,4 мм

 

Видео от Сергея Бойкина

 

Автор: Андрей Щекалев

Не хватает информации ?

Напишите мне свой вопрос, я отвечу Вам и дополню статью полезной информацией.

Как перевести виброскорость в виброускорение ?

Какие бывают приборы для измерения вибрации ?

Виброметр – простой прибор для измерения вибрации

Практическое использование виброметров «ДПК-Вибро» и «ViPen» для диагностики дефектов оборудования

ViPen – виброметр-ручка с оценкой состояния подшипников

Vibro Vision-2 – виброанализатор с режимом виброметра

Каким прибором измеряют ускорение?

значок-вопрос Спросите репетитора

Начать бесплатную пробную версию

Скачать PDF PDF Цитата страницы Цитировать Поделиться ссылкой Делиться

Ссылайтесь на эту страницу следующим образом:

«Каким прибором измеряют ускорение?» eNotes Editorial , 12 октября 2019 г. , https://www.enotes.com/homework-help/what-is-the-instrument-used-to-measure-1975402. По состоянию на 3 декабря 2022 г.

Ответы экспертов

Скорость измеряется спидометрами, а ускорение измеряется инструментом с не менее удобным названием. Ускорение измеряется с помощью акселерометра. Он делает это, вычисляя изменение скорости, которое происходит в течение определенного периода времени. Математическая формула для этого: (Конечная скорость — Начальная…

См.

Этот ответ сейчас

Начните 48-часовую бесплатную пробную версию , чтобы разблокировать этот и тысячи других ответов. Наслаждайтесь eNotes без рекламы и отмените подписку в любое время.

Получите 48 часов бесплатного доступа

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Скорость измеряется спидометрами, а ускорение измеряется инструментом с не менее удобным названием. Ускорение измеряется с помощью акселерометра. Он делает это, вычисляя изменение скорости, которое происходит в течение определенного периода времени. Математическая формула для этого: (Конечная скорость — Начальная скорость)/Время изменения скорости. Акселерометры используются по-разному. Они используются в смартфонах, компьютерах, транспортных средствах и даже в бионических конечностях. В автомобиле акселерометр помогает пассажирам пережить аварию, потому что акселерометр способен измерять резкое изменение скорости, которое происходит при аварии, и затем устройство инициирует срабатывание подушек безопасности. Аклерометры также помогают защитить жесткие диски ноутбуков. Акселерометр обнаружит падение и отключит жесткие диски, чтобы считывающие головки не ударялись о пластину жесткого диска.

Утверждено редакцией eNotes

Артикул

Последний ответ опубликован 03 августа 2019 г. в 17:05:45.

Ковбой приехал в город в пятницу, пробыл там три дня и снова уехал в пятницу. Как он это сделал?

8 Ответы воспитателя

Справочник

Последний ответ опубликован 03 августа 2019 г.в 12:53:28

Что значит быть профессиональным учителем?

3 Ответа воспитателя

Справочная

Последний ответ опубликован 10 июля 2019 г. в 11:43:28.

Почему важно изучать историю компьютеров?

2 Ответы воспитателя

Справочная

Последний ответ опубликован 07 февраля 2011 г. в 20:30:52.

Какой вклад вы вносите как сотрудничающий член клуба, команды или небольшой группы?Объясните, как это поможет в вашей будущей карьере фельдшера.

6 Ответы воспитателя

Справочник

Последний ответ опубликован 06 октября 2019 г. в 16:48:57.

Каково простое определение физической среды?

7 ответов воспитателя

Как работают акселерометры | Типы акселерометров

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 1 февраля 2022 г.

Хотите знать, как быстро едет ваша машина? Это просто — просто взгляните на спидометр! Скорость удобное измерение, которое говорит вам, как быстро вы можете получить из одного места в другое. Максимальная скорость автомобиля, как правило, является хорошим показателем того, насколько мощным двигатель это есть, но при условии, что все соблюдают ограничение скорости, максимум скорости — это просто цифры на бумаге — мало или вообще бесполезные.

Ускорение гораздо интереснее скорости и полезнее, если вам нужно уйти от опасности за рулем: это насколько быстро что-то может ускориться или замедлиться. Измерение ускорения немного сложнее, чем измерение скорости, потому что оно включает в себя выяснение того, как скорость меняется с течением времени. Как вы измеряете ускорение? Неудивительно, что с устройством под названием

акселерометр . Когда-то вы бы нашли такие гаджеты только в космических ракетах или реактивных самолетах; теперь они есть практически в каждом автомобиль, множество портативных компьютеров и всевозможные гаджеты, такие как iPod, iPhone и Nintendo Wii. Рассмотрим подробнее, что они из себя представляют, что они делают, и как они работают!

Фото: Сюда! Как ваш мобильный телефон узнает, в какую сторону поворачивать дисплей? Все это делается с помощью акселерометров, спрятанных внутри корпуса.

Содержание

1. Для чего используются акселерометры?
2. Что такое ускорение?
3. Как работают акселерометры?
4. Типы акселерометров
5. Как работает микросхема акселерометра MEMS?
6. Узнать больше

Для чего используются акселерометры?

Фото: Прибор ракетостроения? Акселерометр, разработанный Honeywell в 1980-х годах для использования на космических кораблях.

Фото предоставлено Космическим центром Джонсона НАСА (НАСА-АО).

Акселерометры — это материал ракетостроения, в буквальном смысле! Установленный в космическом корабле, это удобный способ измерить не только изменения скорости ракеты, но и также апогей (когда корабль находится на максимальном удалении от Земли или другую массу, так что его ускорение под действием силы тяжести минимально) и ориентацию (поскольку наклон чего-либо меняет способ воздействия на него гравитации и силу, которую оно ощущает). Акселерометры также широко используется в инерциальная навигация и системы наведения в таких вещах, как автопилоты самолетов и кораблей. Еще одно очень распространенное применение на транспорте — автомобильные подушки безопасности: когда акселерометр обнаруживает внезапное изменение скорости автомобиля, сигнализируя о неизбежном столкновении, он запускает электрическую цепь, которая заставляет подушки безопасности раскрываться.

Фото: Набор акселерометров, используемых для тестирования ветряных турбин. Фото Дэвида Парсонса предоставлено Министерством энергетики США/Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (US DOE/NREL).

Если у вас современный мобильный телефон, MP3-плеер или портативный игровая приставка, в нее, вероятно, встроен акселерометр, так что чувствуется, когда вы наклоняете его из стороны в сторону. Вот как iPhone или iPod Touch автоматически определяет, когда следует переключить макет экрана с портретного на альбомный. Многие игры и «приложения», разработанные для таких гаджетов, как iPhone, работают, определяя, насколько интенсивно или быстро вы перемещаете или трясете корпус, используя крошечные чипы акселерометра внутри.

Вы будете удивлены тем, для чего используются акселерометры. Знаете ли вы, например, что хай-тек стиральные машины для одежды иметь акселерометры, которые могут определить, когда нагрузка не сбалансирована и выключить электродвигатель, чтобы они не разлетелись на куски? Или что нагревательные приборы, такие как электронные утюги и тепловентиляторы, имеют внутри акселерометры, которые обнаруживают, когда они падают, и отключают их, чтобы они не вызывали возгорания? Удивительно, а? Разве ракетостроение не полезно!

Что такое ускорение?

Прежде чем вы сможете понять акселерометры, вам действительно нужно понять ускорение — так что давайте кратко подведем итоги. Если у вас есть машина, которая разгоняется с места до скорости (или, строго говоря, скорость) 100 км/ч за 5 секунд, ускорение равно изменению скорость или скорость, деленная на время, то есть 100/5 или 20 км/ч за второй. Другими словами, каждую секунду движения автомобиля добавляется еще 20 км/ч до его скорости. Если вы сидите в этой машине, вы можно измерить ускорение с помощью секундомера и автомобиля спидометр. Просто прочитайте показания спидометра через 5 секунд, разделите чтение на 5, и вы получите ускорение.

Но что, если вы хотите узнать ускорение момент за моментом, не дожидаясь определенное время должно пройти? Если вы знаете о законах движения, вы известно, что гениальный английский ученый Исаак Ньютон определил ускорение по-другому, связав его с массой и силой. Если у вас есть определенная сила (скажем, сила в вашей ноге, когда вы бьете по ней наружу) и применить его к массе (футбольному мячу), вы ускорьте массу — мяч взлетит в воздух.

Фото: Ускорение возникает, когда вы прикладываете силу к объекту — например, удар ногой по футбольному мячу. Ускорение — это мера того, насколько изменится скорость мяча за определенное время. Менее очевидно, что это также мера того, сколько силы вы прикладываете к каждому килограмму массы, содержащейся в объекте. Фото RJ Stratchko предоставлено ВМС США и Викисклад.

Второй закон движения Ньютона связывает силу, массу и ускорение с помощью очень простого уравнения:

Сила = масса x ускорение

или…

F = m a

или…

a = F/m

единица массы. Глядя на это уравнение, вы можете понять, почему футбольные мячи работают как они это делают: чем сильнее вы бьете (чем больше сила) или чем легче мяч (чем меньше масса), тем большее ускорение вы произведете — и тем быстрее мяч полетит по небу.

Вы также можете видеть, что теперь у нас есть второй способ вычисления ускорение, не связанное с расстоянием, скоростью или временем. Если мы можем измерить силу, действующую на что-то, а также его массу, мы можно вычислить его ускорение, просто разделив силу на масса. Нет необходимости измерять скорость или время вообще!

Как работают акселерометры?

Фото: Электрик запаивает оборванные провода, подключенные к акселерометру в вертолете Seahawk. Фото принца А. Хьюза III предоставлено ВМС США и Викисклад.

Это уравнение лежит в основе теории акселерометров: они измеряют ускорение не путем расчета того, как скорость изменяется с течением времени, а путем измерение силы. Как они это делают? Вообще говоря, чувствуя, насколько масса давит на что-то, когда на него действует сила.

Это то, с чем мы все очень хорошо знакомы, когда едем в машине. Представьте, что вы сидите в заднее сиденье автомобиля, радостно занимаясь своими делами, а водитель ускоряется внезапно обгонять медленно движущийся грузовик. Вы чувствуете, что бьетесь в ответ в сиденье. Почему? Потому что ускорение автомобиля заставляет его двигаться вперед внезапно. Вы можете подумать, что двигаетесь назад, когда машина ускоряется вперед, но это иллюзия: на самом деле то, что вы испытываете, машина пытается тронуться без тебя и твоего сиденья, догоняющего тебя сзади!

Законы движения говорят нам, что ваше тело пытается продолжать движение с постоянной скоростью, но сиденье постоянно толкая в вас с силой и вместо этого заставляя вас ускоряться. чем больше разгоняется автомобиль, тем больше силы вы чувствуете со своего места — и вы действительно это чувствуете! Ваш мозг и тело работают вместе, чтобы создать достаточно эффективный акселерометр: чем сильнее ваше тело опыта, тем большее ускорение ваш мозг регистрирует от разница между движениями вашего тела и автомобиля. (И это получает полезные подсказки от других ощущений, в том числе от скорости какие движущиеся объекты проходят мимо окна, изменение звука двигатель автомобиля, шум проносящегося мимо воздуха и т. д.) Момент за В этот момент вы чувствуете изменения в ускорении из-за изменений в ощущениях. на вашем теле, а не путем подсчета того, как далеко вы путешествовали и как долго это заняло.

И акселерометры работают примерно так же.

Типы акселерометров

Существует множество различных типов акселерометров. Механические немного похожи уменьшенные версии пассажиров, сидящих в машинах, сдвигаются назад и по мере действия на них сил. У них есть что-то вроде массы, прикрепленной к пружине. подвешен внутри внешнего кожуха. Когда они ускоряются, корпус трогается сразу, но масса отстает и пружина растягивается с силой, соответствующей ускорению. расстояние, на которое растягивается пружина (которое пропорционально сила растяжения) можно использовать для измерения силы и ускорение различными способами. Сейсмометры (используются для измерения землетрясений) работают примерно таким образом, используя перья на тяжелых массы, прикрепленные к пружинам, для регистрации силы землетрясения. Когда землетрясение, сотрясает корпус сейсмометра, но перо (прикрепленный к массе) требует больше времени для перемещения, поэтому он оставляет отрывистый след на бумажной схеме.

Иллюстрация: Основная концепция механического акселерометра: когда серая коробка акселерометра перемещается из стороны в сторону, масса (красная капля) ненадолго остается позади. Но пружина, соединяющая его с коробкой (красный зигзаг), вскоре возвращает его на место и при движении оставляет на бумаге след (синяя линия).

Альтернативные конструкции акселерометров измеряют силу не путем нанесения пера на бумагу, а генерируя электрические или магнитные сигналы. В пьезорезистивных акселерометрах масса присоединена к потенциометру (переменный резистор), немного похожему на регулятор громкости, который поворачивает электрический ток вверх или вниз в зависимости от размера силы воздействуя на него. Конденсаторы также можно использовать в акселерометрах для измерения силы аналогичным образом: если движущийся масса изменяет расстояние между двумя металлическими пластинами, измерение изменения их емкости дает измерение действующей силы.

Изображение: Общая концепция емкостного акселерометра: по мере того, как серая коробка акселерометра перемещается вправо, красная масса остается позади и прижимает синие металлические пластины ближе друг к другу, изменяя их емкость измеримым образом.

В некоторых акселерометрах умную работу выполняют пьезоэлектрические кристаллы, такие как кварц. У вас есть кристалл, прикрепленный к массе, поэтому, когда акселерометр движется, масса сжимает кристалл и генерирует крошечное электрическое напряжение.

Иллюстрация: Основная концепция пьезоэлектрического акселерометра: когда серая коробка акселерометра движется вправо, масса сжимает синий пьезоэлектрический кристалл (на этом рисунке он сильно преувеличен), который генерирует напряжение. Чем больше ускорение, тем больше сила и тем больше протекающий ток (синие стрелки).

В акселерометрах на эффекте Холла сила и ускорение измеряются путем обнаружения крошечных изменений в магнитном поле.

Узнайте больше

На этом сайте

• Подушки безопасности
• Тормоза
• Инструменты, приборы и средства измерения
• Законы движения

Книги

Книги по проектам

• Производитель: Датчики: практическое руководство по мониторингу реального мира с помощью Arduino и Raspberry Pi Теро Карвинен, Киммо Карвинен и Вилле Валтокари. Maker Media, 2014. Опираясь на книгу выше, вы узнаете немного больше об акселерометрах в этом заголовке, особенно в «Главе 8: Ускорение и угловой момент».
• Марка: Боты и гаджеты Arduino от Киммо и Теро Карвинен. O’Reilly, 2011. Один из шести представленных проектов — робот, играющий в футбол, управляемый акселерометром мобильного телефона.
• 125 физических проектов для злого гения Джерри Сильвера. McGraw Hill Professional, 2009. Разнообразные домашние эксперименты по физике, в том числе ряд хитрых способов проверить силу и ускорение. Здесь много интересных идей, как сделать основные законы физики менее абстрактными и сухими.

Справочники

• Акселерометры MEMS Махмуд Расрас, Ибрагим (Абе) М. Эльфадель, Ха Дуонг Нго. MDPI, 2019. Практическое руководство по выбору и использованию датчиков.
• Справочник по современным датчикам: физика, конструкция и применение Джейкоба Фредена. Springer, 2016. Обширный технический справочник по всем видам датчиков, включая акселерометры (которые подробно рассматриваются в главе 9 «Скорость и ускорение»).
• Справочник по сенсорным технологиям Джона С. Уилсона. Newnes, 2005. Практическое руководство по выбору и использованию датчиков.

Статьи

• Создание текста из воздуха Мишель Хэмпсон. IEEE Spectrum, 22 декабря 2021 г. Как акселерометры и другие датчики смартфонов могут обнаруживать, что вы пишете в воздухе по движениям запястья.
• Как добавление акселерометров к ключам помешает угонщикам, Tekla S. Perry. IEEE Spectrum, 8 ноября 2017 г. Акселерометры могут сделать автомобильные ключи более безопасными, отключая их связь, когда они неактивны.
• Акселерометры смартфонов можно обмануть звуковыми волнами Эми Нордрам. IEEE Spectrum, 17 марта 2017 г. Звуковые волны, создающие давление и силу, могут обманывать акселерометры MEMS, заставляя их давать ложные показания.
• Носимая техника может помочь отследить насилие с применением огнестрельного оружия, Ян Чант. IEEE Spectrum, 9 сентября 2014 г. Как акселерометры могут помочь определить, когда преступники, освобожденные условно-досрочно или условно, пытаются стрелять из оружия.
• Что ваш трекер активности видит и чего не видит Альберт Сан и Аластер Дант. The New York Times, 11 марта 2014 г. Небольшое введение в трекеры активности на основе акселерометров. Что они измеряют и что пропускают?
• Велосипедная куртка получает награду за дизайн: BBC Newsbeat, 10 апреля 2008 г. В этой статье рассказывается об инновационной велосипедной куртке со встроенными акселерометрами, которые приводят в действие светодиодные стоп-сигналы.

Видео

• Как смартфон отличит верх от низа: Engineer Guy, 22 мая 2012 г. Простое объяснение акселерометров iPhone от Bill Hammack, Engineer Guy. Билл объясняет, что такое чипы акселерометра и как их химическим способом вытравливают из кремния.
• Прогноз землетрясений с использованием акселерометров в ноутбуках: BBC News, 12 апреля 2010 г. Короткое видео, описывающее, как сеть добровольцев использует акселерометры в ноутбуках для мониторинга землетрясений.
• Практическое руководство, вторник: Arduino 101 Accelerometers: Make Magazine, 7 апреля 2008 г. В этом более длинном и сложном 7,5-минутном видеоролике показано, как выглядит типичный чип акселерометра (Memsic), и показано, насколько легко его использовать с Плата электроники Ардуино.

Занятия

• [PDF] Акселерометры. Создайте свой собственный детектор микрогравитации с помощью этого пошагового руководства для учителей от НАСА.
• Изучаем ускорение с помощью Android: короткое задание для 11-го класса (9–12 лет), в котором рассказывается, как измерить ускорение с помощью телефона.
• Exploring Acceleration with the Science Journal App Эми Коуэн, Science Buddies, 9 июля 2018 г. Хорошее введение в измерение направленного ускорения с помощью смартфона.
• Измерьте высоту здания с помощью… акселерометра?: Wired, 27 июня 2017 г. Можете ли вы действительно определить высоту здания с помощью смартфона и лифта?
• Где находится акселерометр в iPhone? Ретт Аллен. Wired, 22 октября 2013 г. Используя науку, чтобы выяснить, где находится ваш чип акселерометра!

Патенты

Более подробную техническую информацию см. в следующих патентах на акселерометры:

• Патент США: № 5,243,861: Полупроводниковый акселерометр емкостного типа, автор Benjamin Kloeck et al, Hitachi Ltd. Выдан 14 сентября 1993. Современный акселерометр на основе чипа, который измеряет ускорение за счет изменений емкости, вызванных движущейся консольной балкой. Это гораздо более подробное описание типа чипа акселерометра, описанного и проиллюстрированного в рамке вверху, охватывающего как его работу, так и то, как он сделан.
• Патент США: № 4,378,510: Миниатюрный акселерометр с пьезоэлектрическим полевым транзистором Чарльза Э. Беннета, Motorola Inc. Выдан 29 марта 1983 г. Описывает миниатюрный пьезоэлектрический акселерометр на основе полевого транзистора.
• Патент США: № 982,336: Измерительный прибор Рэймонда Т. Пирса, Westinghouse. Выпущен 1 ноября 1921 года. Частично механический, частично электрический акселерометр с механизмом, который работает аналогично центробежному регулятору.
• Патент США: № 1,096,942: Индикатор ускорения Роберта Оуэнса, General Electric.