Question

如圖運動傳感器由發(fā)射器和接收器組成，發(fā)射器內(nèi)裝有紅外線和超聲波發(fā)射裝置，接收器內(nèi)裝有紅外線和超聲波接收裝置．其測量的原理是：固定在小車上的發(fā)射器向接收器同時發(fā)射一個紅外線信號和一個超聲波信號，接收器在接收到紅外線信號時開始計時，在接收到超聲波信號時停止計時，計算機根據(jù)兩者到達的時間差△t和超聲波在空氣中的傳播速度v，計算出發(fā)射信號時小車和接收器之間的距離．

（1）已知超聲波的傳播速度v=340m/s，紅外線的傳播速度v'=3×10⁸m/s．在某次測量中，小車和接收器之間的距離為0.9m，請分別算出超聲波和紅外線在兩者間傳播所需的時間t和t'．并簡要說明計算機在計算小車和接收器之間的距離S時，可以忽略紅外線傳播時間的原因．
（2）請寫出計算機計算小車和接收器之間距離S的公式（用字母符號表示）．

Answer 1

（1）紅外線與超聲波在空氣中都做勻速直線運動，根據(jù)公式s=vt得：t=

s

v

=

0.9

340

=0.00265s
t′=

s

v′

=

0.9

3×108

=3×10-9s
因為t′遠小于t所以紅外線傳播時間可以忽略
（2）紅外線傳播時間可以忽略，紅外線與超聲波傳遍的時間差可以認為等于超聲波傳遍的時間，所以：S=ν△t
答：超聲波和紅外線在兩者間傳播所需的時間t=0.00265s和t'=3×10^-9 s；計算機計算小車和接收器之間距離S的公式S=ν△t．