用智能手机还原过山车轨迹演示牛顿力学

Using Theme park rides and smartphones for demonstrating Newtonian mechanics

主题公园是演示牛顿力学的绝佳场所。我们利用 iPhone 16 Pro 等智能手机的传感器数据，结合惯性里程计技术，成功重构了 Formule X 过山车和 De Piraat 海盗船的完整三维轨迹。通过四元数积分和零速更新（ZUPT）修正漂移，我们不仅计算了动能与重力势能的转换，还验证了机械能守恒定律。这项由学生主导的项目证明，借助 phyphox 等应用，普通智能手机也能成为强大的物理分析工具，让抽象的力学概念在真实体验中变得触手可及。