測(cè)速在生活中很常見(jiàn),不同的情境中往往采用不同的測(cè)速方法。
情境1:如圖,滑塊上安裝了寬度d=1.0cm的遮光條,滑塊在牽引力作用下通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δt=0.05s,則可估算出滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度大小v
1=
0.2m/s
0.2m/s
。
情境2:某高速公路自動(dòng)測(cè)速裝置如圖甲所示,雷達(dá)向汽車駛來(lái)的方向發(fā)脈沖電磁波,相鄰兩次發(fā)射時(shí)間間隔為t。當(dāng)雷達(dá)向汽車發(fā)射電磁波時(shí),在顯示屏上呈現(xiàn)出一個(gè)尖形波;在接收到反射回來(lái)的無(wú)線電波時(shí),在顯示屏上呈現(xiàn)出第二個(gè)尖形波。根據(jù)兩個(gè)波在顯示屏上的距離,可以計(jì)算出汽車至雷達(dá)的距離。顯示屏如圖乙所示(圖乙中標(biāo)的數(shù)據(jù)t
1、t
2、t為已知量),已知光速為c。則:
a.當(dāng)?shù)谝粋€(gè)脈沖電磁波遇到汽車時(shí),汽車距雷達(dá)的距離為
。
b.從第一個(gè)脈沖遇到汽車的瞬間到第二個(gè)脈沖遇到汽車的瞬間,所經(jīng)歷的時(shí)間為
。
c.若考慮到t?t
1,t?t
2,則可寫(xiě)出汽車的速度為
。
情境3:用霍爾效應(yīng)制作的霍爾測(cè)速儀可以通過(guò)測(cè)量汽車車輪的轉(zhuǎn)速n(每秒鐘轉(zhuǎn)的圈數(shù)),進(jìn)而測(cè)量汽車的行駛速度。
某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)霍爾測(cè)速裝置,其原理如圖甲所示。在車輪上固定一個(gè)強(qiáng)磁鐵,用直流電動(dòng)帶動(dòng)車輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)強(qiáng)磁鐵經(jīng)過(guò)霍爾元件(固定在車架上)時(shí),霍爾元件輸出一個(gè)電壓脈沖信號(hào)。
當(dāng)半徑為r=2cm的車輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),霍爾元件輸出的電壓脈沖信號(hào)如圖乙所示。求車輪邊緣的線速度大小v
3。(π取3.14)