加速度计——感知手机的每一次晃动与加速度
加速度计能做什么
手机里的加速度计是一个微型 MEMS 传感器，能测量三个轴上的加速度（单位 m/s²）。这里的"加速度"是广义的——不仅指运动时的加速，还包括静止时的重力（因为传感器内部靠惯性原理，无法区分重力和加速度）。
这就是为什么 phyphox 提供了两个原始数据实验：
- Acceleration with g：包含重力的总加速度，静止平放时 z 轴读数约为 -9.8 m/s²
- Acceleration (without g)：去除重力分量后的净加速度，静止平放时三个轴都应接近 0
大多数分析型实验（钟摆、弹簧、振动分析）使用的是去重力版本，因为它们关心的是运动本身而不是地球引力。
典型应用
| 实验 | 使用方式 |
|---|---|
| 钟摆测重力 | 用陀螺仪更精确，但加速度计也可以 |
| 弹簧振子 | 测周期、计算弹簧常数 k |
| 自由落体 | 检测开始和结束时刻 |
| 电梯加速度 | 配合气压计做完整电梯实验 |
| 振动分析 | FFT 找固有频率 |
精度与局限
- 旗舰手机：分辨率 ~0.001 m/s²，可以测到非常微小的振动
- 入门手机：分辨率 ~0.05 m/s²，够用但细节丢失
- 温度影响：加速度计对温度变化敏感，长时间运行后数据可能漂移
- 振动噪声：手指拿住手机时引入的微小振动会掩盖信号——做精细测量时建议用夹子固定
坐标系中的加速度
在 phyphox 坐标系下：
- 手机静止平放在桌面（屏幕朝上）：z 轴约 -9.8 m/s²（重力指向屏幕内）
- 手机竖直立起：y 轴约 -9.8 m/s²
- 突然向左甩：x 轴出现正向尖峰（短暂大于 0）
- 自由下落：所有轴都接近 0（失重状态）