15.位移傳感器是把物體運動的位移、時間轉換成電信號,經過計算機的處理,可以立刻在屏幕上顯示物體運動速度的儀器。利用位移傳感器測量速度的原理如圖甲所示,測速儀中有一個不動的小盒C,工作時小盒C向運動物體D發(fā)出兩個超聲波脈沖信號,信號被物體D反射后又被小盒C接收。根據(jù)小盒C發(fā)射與接收信號的時間差和空氣中的聲速,可以得到運動物體D在反射信號時與測速儀間的距離以及物體在反射兩個信號的時間內前進的距離,進而算出物體D的速度。
如圖乙所示,在某次測速過程中,測速儀固定不動,超聲波測速儀對一輛汽車共發(fā)射兩次超聲波脈沖信號,接收兩次脈沖信號,數(shù)據(jù)如下:
時刻 |
0 |
0.4s |
0.8s |
1.3s |
事件 |
測速儀發(fā)射第一個脈沖信號 |
測速儀接收第一個脈沖信號 |
測速儀發(fā)射第二個脈沖信號 |
測速儀接收第二個脈沖信號 |
已知超聲波在空氣中的傳播速度大小v
0=340m/s且汽車沿直線勻速行駛。求:
(1)汽車反射第一個脈沖信號時,與測速儀間的距離x;
(2)汽車在反射這兩個脈沖信號的時間內前進的距離Δx;
(3)汽車行駛的速度大小v。