Come utilizzare accelerometri per misurare la velocità angolare

Se tu hai mai girato sul round di un merry - go-, trattenendo la barra per mantenere di volare fuori, avete sentito l'accelerazione a causa di una velocità angolare. Comunemente, la gente dirà che si sentono una forza centrifuga, una forza che li spinge lontano dal centro della tornitura. Infatti, la forza centrifuga che si sente è in realtà la percezione di una forza centripeta, una forza che spinge verso il centro, non lontano. Una forza si traduce in un'accelerazione, quindi è abbastanza facile da usare di un accelerometro per misurare la velocità angolare.

Istruzioni

• Montare l'accelerometro al suo asse di misurazione è su un raggio dal centro di rotazione. Cioè, se si sta misurando la velocità angolare del giro di un merry - go-, si inserirà l'accelerometro quindi l'asse di misurazione è lungo una linea dal centro verso il bordo della piattaforma.

• Misurare la distanza dal centro di rotazione per l'accelerometro. Ad esempio, si potrebbe mettere l'accelerometro 2,5 metri dal centro di turno di un merry - go.

• Registrare l'accelerazione misurata dall'accelerometro. In genere, la tensione verrà convertita alle unità di "g", l'accelerazione dovuto gravità alla superficie della terra. Ad esempio, il vostro accelerometro sul round del merry - go - potrebbe misurare 0,35 g.

• Moltiplicare la lettura del passaggio precedente da 9,8 a convertire l'accelerometro per unità standard di lettura. Per coerenza con la buona pratica scientifica, stai cambiando a unità di metri al secondo quadrato. In particolare, una g è 9,8 metri/sec ^ 2. Per esempio, 0,35 g = 0,35 x 9,8 = 3.4 metri/sec ^ 2.

• Prendere la radice quadrata del prodotto dei tempi di accelerazione il raggio per calcolare la velocità lineare istantanea. Nell'istante della misurazione, l'accelerometro si muove perpendicolarmente al raggio si collega con il centro di rotazione. Il rapporto tra la velocità lineare e l'accelerazione misurata è dato da v = sqrt (accelerazione x raggio). Per l'esempio di un problema, questo è v = sqrt (3.4 x 2,5) = 2,9 metri/sec.

• Dividere la velocità lineare istantanea per il raggio al quale è montata l'accelerometro per convertire la velocità lineare di velocità angolare. La velocità angolare misura il tasso di rotazione, in radianti al secondo, ed è dato da omega = v/raggio. Per esempio, questo è l'omega = 2,9 / 2.5 = 1.2 al secondo, che è di circa 69 gradi al secondo, o una rotazione completa in circa cinque secondi--turno di un piuttosto veloce merry - go-.