Question

如圖是在高速公路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車(chē)速的示意圖，測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差，測(cè)出被測(cè)物體的速度。在下圖中P₁ 和P₂ 是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，n₁  和n₂分別是P₁ 和P₂由汽車(chē)反射回來(lái)的信號(hào)。設(shè)測(cè)速儀勻速掃描，P₁ 和P₂之間的時(shí)間間隔，超聲波在空氣中的傳播速度是，若汽車(chē)是勻速行駛的，求：
（1）汽車(chē)在接收到P₁ 和P₂兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是多少? （保留兩位有效數(shù)字）
（2）汽車(chē)的速度是多少？ （保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

解：由圖可以看出，
①P₁、P₂間的刻度值為30個(gè)格，時(shí)間長(zhǎng)為1秒，
發(fā)出超聲波信號(hào)P₁到接受到反射信號(hào)n₁間是12個(gè)格，則時(shí)間為t₁=12×=0.4s，
此時(shí)超聲波前進(jìn)的距離S₁=vt₁=×340m/s×0.4s=68m；
②發(fā)出超聲波信號(hào)P₂到接受到反射信號(hào)n₂的時(shí)間為t₂=9×=0.3s，
此時(shí)汽車(chē)行駛的距離S₂=vt₂=×340m/s×0.3s=51m；
③所以汽車(chē)接收到P₁、P₂兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為△S=S₁-S₂=68m-51m=17m．
④汽車(chē)運(yùn)行17m的時(shí)間為汽車(chē)接收到P₁、P₂兩個(gè)信號(hào)的時(shí)刻應(yīng)分別對(duì)應(yīng)于圖中P₁n₁的中點(diǎn)和P₂n₂的中點(diǎn)，
其間有28.5小格，即汽車(chē)接收到P₁、P₂兩個(gè)信號(hào)的時(shí)間間隔為n₁與n₂兩個(gè)信號(hào)之間的間隔，即t=28.5×=0.95s；∴汽車(chē)的行駛速度v===18m/s．