文档介绍：(Ⅰ)超声波测距
如图4,为利用超声波测量距离时,测距仪发出超声波的运动路程与时间的变化关系图像:
第1段图像,表示超声波从测距仪出发开始匀速远离测距仪;第2段图像,表示超声波遇到障碍物,开始返回,最终被测距仪接收。由于发出和返回的超声波在空气中的速度不变,故两段图像的倾斜程度相同,与横坐标夹角相同,图像关于图中虚线对称,则虚线所对应的时间为t1的1/2,利用超声波的速度乘以1/2t1即可求得障碍物到测距仪的距离,S=1/2v声t1。
(Ⅱ)超声波测速
利用超声波测速仪可以测量汽车的行驶速度,如图5所示:
测速仪正对着驶来的器材先后发出两个超声波,仪器显示两个超声波的路程与实际的关系图像。图像中S和S'分别为超声波两次碰到汽车时通过的路程,t和t'分别为超声波两次碰到汽车所需的时间,那么△S=S-S'即为汽车在两次碰到超声波通过的距离,△t=t-t'就是汽车两次碰到超声波的时间间隔,汽车速度v=△S/△t。当然,在具体题目中,还需要对具体信息进行加工处理。
,再根据两次信号的时间差,测出车速,,测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示,(假设超声波的速度为340m/s,且保持不变)
如果能确定超声波第一次与汽车相遇的地点A和第二次与汽车相遇的地点B之间的距离sAB,并能得到此过程所用的时间,就能得到汽车行驶的速度.
图(a)是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的时间差,(b)中是测速仪发出的超声波信号,n 1 、n 2 ,p 1 、p 2