Computer >> Hướng Dẫn Máy Tính >  >> Điện Thoại Thông Minh >> Android

Thí nghiệm vật lý bất ngờ thành công chỉ bằng một chiếc điện thoại thông minh

Thí nghiệm vật lý bất ngờ thành công chỉ bằng một chiếc điện thoại thông minh

Được xuất bản vào ngày 21 tháng 4 năm 2026, 11:00 sáng EDT

Brady là nhà báo công nghệ của MakeUseOf với nhiều năm kinh nghiệm về mọi lĩnh vực di động, máy tính và công nghệ nói chung. Anh ấy tập trung vào điện thoại và thiết bị âm thanh Android, đồng thời có bằng B.S. ngành Báo chí tại Đại học St. John.

Brady đã viết cho các ấn phẩm như Android Central, Android Authority, XDA, Android Police, iMore và các ấn phẩm khác. Anh có kinh nghiệm đưa tin về các sự kiện lớn do Google, Apple và Samsung tổ chức cũng như các triển lãm thương mại như Lenovo Innovation World và IFA. 

Khi anh ấy không viết về và thử nghiệm các thiết bị mới nhất, bạn sẽ thấy Brady đang xem bóng rổ và chạy bộ ở Big East. 

Chỉ có một số linh kiện điện thoại thông minh mà người dùng bình thường quan tâm và danh sách thường bắt đầu bằng bộ xử lý, pin và màn hình. Mặc dù hầu như không ai nghĩ đến các cảm biến thích hợp như con quay hồi chuyển hoặc cảm biến tiệm cận, nhưng chúng là một trong những bộ phận quan trọng nhất trên thiết bị của bạn. Chúng cung cấp năng lượng cho các tính năng chính mà bạn thậm chí không nhận ra, chẳng hạn như khi hướng màn hình tự động xoay hoặc khi màn hình của bạn chuyển sang màu đen sau khi áp điện thoại vào tai để gọi điện.

Ngoài những tính năng quan trọng mà chúng tôi coi là đương nhiên, cảm biến trên điện thoại thông minh của bạn còn đóng vai trò là công cụ ẩn mà bạn có thể sử dụng để giải quyết các vấn đề hàng ngày hoặc thử nghiệm các thử nghiệm trong thế giới thực. Các ứng dụng của bên thứ ba như Hộp công cụ Vật lý hoặc Phyphox mở khóa các công cụ này, cho phép bạn triển khai chúng theo cách bạn muốn. Tôi đã tự mình kiểm tra và không thể tin rằng điện thoại thông minh của mình có thể sử dụng Sonar - vâng, Sonar đó - để xác định khoảng cách của các vật thể bằng tốc độ âm thanh. Với hai điện thoại, bạn thậm chí có thể đánh giá tốc độ truyền sóng âm thanh bằng công cụ Acoustic Stopwatch của Phyphox.

Cả Sonar và Acoustic Stopwatch đều hoàn toàn miễn phí trong ứng dụng Phyphox — đây là cách bạn có thể tự mình thử các thí nghiệm vật lý thông minh.

Sử dụng Sonar để đo khoảng cách

Phát ra âm thanh ríu rít để xác định khoảng cách của vật thể

Sonar là viết tắt của điều hướng và phân loại âm thanh, nó hoạt động bằng cách gửi các chuỗi âm thanh ngắn, sau đó được phản xạ bởi một vật thể trong môi trường của bạn. Vì bạn biết tốc độ của âm thanh là khoảng 340 mét mỗi giây, bạn có thể đo khoảng cách của vật thể đó bằng cách đo lượng thời gian cần thiết để âm thanh phản xạ trở lại. Điện thoại của bạn có loa và micrô, do đó, điện thoại có thể phát ra "tiếng kêu" sau đó được phản xạ bởi các bề mặt môi trường và được micrô phát hiện khi quay trở lại. Lượng thời gian cần thiết, khi nhân với tốc độ âm thanh và chia cho hai, sẽ cho biết khoảng cách của một vật thể.

Để có kết quả tốt nhất, bạn cần một môi trường được kiểm soát. Nếu bạn chỉ sử dụng điện thoại thông minh trong một căn phòng ngẫu nhiên, các âm thanh phát ra sẽ phản ánh tới mọi dịch vụ gần đó, trả về một kết quả không hoàn hảo. Bạn muốn có ít tiếng ồn môi trường nhất có thể và bạn có thể tạo môi trường này bằng cách xây dựng một tấm chắn để chặn những phản xạ không mong muốn. Tấm chắn tự chế dành cho các vật dụng thông thường trong gia đình có thể bao gồm bao bì xốp, đệm ghế dài hoặc quần áo.

Cuối cùng, bạn cần một vật phản chiếu — như một cái đĩa — để hướng vào loa và micrô của điện thoại. Sử dụng tấm chắn để bao quanh điện thoại theo mọi hướng trừ hướng đối diện với gương phản chiếu.

Sau đó, mở ứng dụng Phyphox và bắt đầu thử nghiệm Sonar. Bạn muốn đặt điện thoại của mình trong tấm chắn tự chế, vì vậy ứng dụng chỉ thu được tiếng vang và phản xạ mà bạn đang cố ghi lại. Biểu đồ khoảng cách trực tiếp sẽ hiển thị mức cao nhất khi ứng dụng phát ra tiếng kêu. Ứng dụng thực hiện các phép tính cho bạn, biểu thị kết quả dưới dạng biểu đồ khoảng cách chứ không phải biểu đồ thời gian. Bạn có thể di chuyển vật thể phản chiếu đến gần hoặc xa hơn và xem ứng dụng tính toán các khoảng cách duy nhất qua nhiều lần kiểm tra.

Hãy thử sử dụng đồng hồ bấm giờ âm thanh để đo âm thanh

Với hai chiếc điện thoại và thước dây, bạn có thể xác định chính xác tốc độ

Thí nghiệm vật lý bất ngờ thành công chỉ bằng một chiếc điện thoại thông minh Nhà cung cấp dịch vụ: Brady Snyder / MakeUseOf

Để đo tốc độ âm thanh chính xác, bạn cần sử dụng tính năng Đồng hồ bấm giờ âm thanh của Phyphox. Về cơ bản, nó hoạt động với hai điện thoại và thước dây để xác định tốc độ của sóng âm. Đồng hồ bấm giờ âm thanh bắt đầu khi phát hiện thấy âm thanh đủ lớn và dừng khi phát hiện âm thanh thứ hai có âm lượng tương tự. Vì vậy, hãy đặt hai điện thoại cách nhau một khoảng nhất định và đo chính xác khoảng cách giữa chúng.

Sau đó, bắt đầu kiểm tra Đồng hồ bấm giờ âm thanh. Đảm bảo tiếng ồn môi trường không vô tình khởi động hoặc dừng đồng hồ bấm giờ bằng cách tăng mức ngưỡng âm thanh. Sau đó, khi tiếng ồn xung quanh không kích hoạt đồng hồ bấm giờ, hãy bắt đầu kiểm tra. Với một người bên cạnh mỗi chiếc điện thoại, hãy vỗ tay từng người một. Tiếng vỗ tay đầu tiên sẽ bắt đầu đồng hồ bấm giờ, trong khi tiếng vỗ tay thứ hai sẽ dừng chúng.

Bí quyết là tiếng vỗ tay đầu tiên sẽ khởi động điện thoại đầu tiên trước điện thoại thứ hai và tiếng vỗ tay thứ hai sẽ dừng điện thoại thứ hai trước điện thoại đầu tiên. Bạn sẽ nhận được hai thời gian đo khác nhau trên hai điện thoại. Độ trễ giữa mỗi điện thoại có thể được tính bằng cách chia khoảng cách giữa các điện thoại cho tốc độ âm thanh. Sử dụng con số đó, bạn có thể nhân khoảng cách giữa các điện thoại với hai và chia kết quả cho độ trễ bạn vừa tính. Điều này sẽ cung cấp cho bạn tốc độ chính xác của âm thanh.

Đó là một thí nghiệm toán học và vật lý thông minh chỉ cần hai chiếc điện thoại và một thước dây. Nếu bạn cảm thấy bối rối, tôi khuyên bạn nên xem video Phyphox trên YouTube ở trên. Nhóm phát triển ứng dụng miễn phí này đã làm rất tốt việc chứng minh cách thức hoạt động của ứng dụng này trong các thử nghiệm thực tế.

Mọi thứ khác bạn có thể làm với Phyphox

Đó là bí quyết mở khóa cảm biến phần cứng trong điện thoại

Thí nghiệm vật lý bất ngờ thành công chỉ bằng một chiếc điện thoại thông minh Nhà cung cấp dịch vụ: Brady Snyder / MakeUseOf

Sau khi tự mình thử những bài kiểm tra này, bạn sẽ chứng minh được cách sử dụng một (hoặc hai) điện thoại thông minh để đo khoảng cách của các vật thể và tính tốc độ âm thanh. Đó là một minh chứng thực sự rõ ràng, vì hầu hết chúng ta đều nghĩ đến hình ảnh khám phá đáy biển sâu khi nghĩ về Sonar. Có, điện thoại thông minh của bạn cũng có thể sử dụng Sonar - mặc dù có thể khó có được kết quả chính xác. Và với Đồng hồ bấm giờ âm thanh, bạn có thể đo thời gian giữa hai sự kiện âm thanh và tính toán tốc độ âm thanh bằng kết quả đó.

Những triển khai Phyphox này chỉ là bước khởi đầu. Bạn cũng có thể sử dụng ứng dụng này để thử các cảm biến của điện thoại thông minh bao gồm ánh sáng, độ gần, con quay hồi chuyển, từ kế, v.v. Nó hoàn toàn miễn phí và cho phép bạn sử dụng các cảm biến mà bạn chưa từng nhận ra có bên trong thiết bị của mình.

Thí nghiệm vật lý bất ngờ thành công chỉ bằng một chiếc điện thoại thông minh

Phyphox

HĐH iOS, Android

Mô hình giá miễn phí

Loại ứng dụng Ứng dụng thí nghiệm cảm biến vật lý

Phyphox là một ứng dụng di động miễn phí cho phép bạn chạm vào cảm biến phần cứng của điện thoại thông minh để thử nghiệm vật lý trong thế giới thực. Ứng dụng này được phát triển tại Viện Vật lý A thứ 2 tại Đại học RWTH Aachen. Nó hỗ trợ sử dụng cảm biến gia tốc, từ kế, con quay hồi chuyển, áp suất, micrô, độ gần và cảm biến GPS.