他所谓的估算摆长,误差到底有多大?
他那只举着手机录像的手,真的没有发生过轻微的晃动吗?
如果悬点在变,如果摆长在变,如果镜头在晃……
那他算出来的,根本就不是废土的重力加速度。
一念及此,江临的后背渗出了一层冷汗。。
在特定的精度要求下,那个数字依然有它的生存参考价值。
但这也是他活了这么久,第一次真正清醒地意识到:那个创建在简陋条件上的数据,它的可信度,薄得就象一层一戳就破的窗户纸。
不是他的公式推导错了。
不是他的数学底子不行。
而是他的设备,他的手,太粗糙了。
屏幕上,陆知行的消息又跳出来一条,似乎是意犹未尽,想把这层窗户纸彻底捅破。
“现在很多人有一种误区,一说做实验,就想着买最贵的数据采集卡,用最高级的软件拟合曲线。但很多人忘了,实验的首要任务,是一整套让观察对象稳定出现,让测量条件可以重复的物理手段。如果没有物理层面上的重复定位,没有刚性连接,你的数据处理算法再漂亮,拟合出来的R方再接近1,也只是在用一套华丽的数学工具,去处理一堆漂亮的噪声而已。”
江临放下毛巾,走到书桌前,拿起笔,在草稿纸上重重地写下四个字。
【重复定位】
就在这时,陆知行的最后一段话紧接着弹了出来。
“如果你真的对自己动手测东西感兴趣,先别急着去淘宝买什么高精度传感器,先试着做一个最简单的稳定的支架。”
“要求不高:能固定手机不低头,能挂一根摆线不晃动。最关键的是,你能把它拆成零件,然后再重新组装回去,并且尽量保证每一次组装完,手机和悬点的位置都和上一次一模一样。”
“如果你能纯手工做到这一步,你应该会对误差这两个字,有全新的理解。”
看完这段话,江临胸口涌起一股强烈的冲动,立刻就想打字回复受教了。
但他忍住了。
纸上得来终觉浅。
这位陆老师说得再透彻,剖析得再深刻,那也是属于别人的经验。
在废土里摸爬滚打了好几十年的江临比谁都清楚,道理懂了一万遍,都不如自己亲手搞砸一遍来得深刻。
江临拉开抽屉,拿出一个新的草稿本,写下六个字。
【复装误差测试】
接着,他在下面划出一张表格,开始列测试项目。
一、手机镜头中心到摆线平面的垂直距离。
二、悬点到摆锤质心的绝对长度。
三、手机光轴与摆动平面的夹角。
四、支架底座左脚、右脚相对桌面边缘的位置。
五、拆开重装后,上述参数的最大漂移量。
写完第五条,他停了一下,又在表格的最下方,重重地补上一行字。
【测试目的:不是为了测出重力加速度g,而是测同一套设备,究竟能不能回到它上一秒的状态。】
江临站起身,开始搜集材料。
十分钟后,书桌上多了一堆物件。
一只铝合金旧手机三脚架,带球型云台。
一只从自拍杆上硬拆下来的弹簧手机夹。。
几枚型状规整的M8六角螺母。
一把三十厘米长的钢直尺。
一把两米长的小卷尺。
一张刚打印出来的A4方格纸。
一把游标卡尺。
东西找齐,江临开始搭建他的光学平台。
把三脚架撑开,放在书桌上,三个橡胶脚垫踩在桌面上,把手机夹固定在云台上,拧紧螺丝。
拿透明胶把那张A4方格纸平平整整地贴在墙面上,用手柄四个角捋平,确保没有气泡鼓起。
这张纸,将作为整个系统的二维参考背景坐标系。
接着,他把那把钢直尺横压在几本厚实的工具书下面,直尺边缘探出桌面一截。
钓鱼线从钢尺冰冷的金属边缘垂下去,下端用死结绑住两枚六角螺母,作为摆锤。
搭建完毕。
江临拉过椅子坐下,开始第一次标定。
他把手机卡进夹子里,打开相机。
先用手轻微调整云台,让屏幕画面里的摆线尽量落在九宫格的中央。
接着,他切出相机,打开手机自带的指南针和水平仪App,仔细检查机身在X轴和Y轴的倾斜角。
手机自带水平仪只能当粗略参考,传感器本身也没经过标定。
但在这个阶段,他连更好的角度测量工具都没有,只能先把它当作一把不太可靠的尺子。
做