Cómo utilizar acelerómetros para medir la velocidad angular

Si alguna vez hace girar el a-go- 'round feliz, celebración en el bar para no volar , se ha sentido la aceleración de la velocidad angular . Comúnmente , la gente dirá que sienten una fuerza centrífuga , una fuerza de empuje lejos del centro de la inflexión . De hecho , la fuerza centrífuga que sientes en realidad es su percepción de una fuerza centrípeta , una fuerza que empuja hacia el centro, no lejos . Una fuerza resulta en una aceleración , por lo que es muy fácil de usar un acelerómetro para medir los velocity.Things angulares que necesitará
Acelerómetro
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montar el acelerómetro a su eje de medición está en un radio desde el centro de rotación. Es decir, si está midiendo la velocidad angular de a-go- 'round feliz , se le coloca el acelerómetro por lo que su eje de medición es a lo largo de una línea desde el centro hasta el borde de la plataforma .
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medir la distancia desde el centro de rotación para el acelerómetro. Por ejemplo , usted podría poner el acelerómetro de 2,5 metros desde el centro de un tiovivo 'round .
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Grabar la aceleración medida por el acelerómetro . Típicamente, la tensión será convertido a unidades de "g ", la aceleración debida a la gravedad en la superficie de la Tierra. Por ejemplo , el acelerómetro en el tiovivo 'round podía medir 0,35 g .
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Multiplique la lectura de la etapa anterior en un 9,8 para convertir el acelerómetro lectura a las unidades estándar. Para mantener la coherencia con la buena práctica científica , se está cambiando a unidades de metros por segundo al cuadrado. En concreto , una g es 9,8 metros /seg ^ 2 . Para el ejemplo , 0,35 g = 0,35 x 9,8 = 3,4 m /s ^ 2 .
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Toma la raíz cuadrada del producto de los tiempos de aceleración el área para calcular la velocidad lineal instantánea . En el instante de la medición , el acelerómetro se mueve perpendicular al radio de conectarlo al centro de rotación. La relación entre la velocidad lineal y la aceleración medida viene dada por v = sqrt ( x aceleración radio) . Para el problema de ejemplo, este es v = sqrt ( 3,4 x 2,5 ) = 2,9 metros /seg .
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Divida la velocidad lineal instantánea por el radio en el que el acelerómetro está montado para convertir la velocidad lineal a la velocidad angular. La velocidad angular mide la velocidad de rotación , en radianes por segundo , y está dada por omega = v /radio . Para el ejemplo , se trata de omega = 2,9 /2,5 = 1,2 por segundo , que es de unos 69 grados por segundo, o una rotación completa en unos cinco segundos - . Una merry- go- 'round bastante rápido