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电梯实验——用气压计测楼层与速度

为什么这是 phyphox 最火的实验

电梯实验可能是 phyphox 内置实验里"wow" 时刻最多的一个——你只需把手机放在电梯地板上，点一下开始，等电梯到达后点停止，就能拿到完整的速度-时间曲线和高度-时间曲线。几乎每个用过 phyphox 的人都会第一个跑来试这个。

操作步骤

  1. 打开电梯实验（需要气压计）
  2. 静置手机：放在电梯地板上，让它静置 30 秒让温度稳定
  3. 点开始：在电梯启动前几秒开始记录
  4. 正常乘电梯：从 A 楼到 B 楼，中间不拿出手机
  5. 点停止：到达后立刻停止
  6. 读取结果：phyphox 自动显示：
气压计原始数据——可以看到气压随高度变化的趋势

物理原理

大气压随高度递减，近似公式：

P(h) = P₀ × (1 - 2.2558×10⁻⁵ × h)^5.2558

其中 h 是高度（米），P₀ 是海平面标准大气压（1013.25 hPa）。phyphox 内部用简化版做计算：先取实验开始阶段的气压作为基线，然后积分气压差得到高度变化。

从气压到速度的数学链

  1. 气压变化 → 高度：用标准大气方程把 ΔP 转成 Δh
  2. 高度 → 速度：v = dh/dt（数值微分）
  3. 速度 → 加速度：a = dv/dt（再次微分）

phyphox 的内置数据处理自动完成这三步，所以你看到的不只是"这个电梯上升了 5 层"，而是整个运动过程的完整物理曲线。

限制条件