Question

利用超聲波遇到物體發生反射，可測定物體運動的有關參量，圖5-3-15（a）中儀器A和B通過電纜線連接，B為超聲波發射與接收一體化裝置，儀器A和B提供超聲波信號源而且能將B接收到的超聲波信號進行處理并在屏幕上顯示其波形.

圖5-3-15
現固定裝置B，并將它對準勻速行駛的小車C，使其每隔固定時間T₀發射一短促的超聲波脈沖，如圖5-3-15（b）中?幅度較大的波形，反射波滯后的時間已在圖中標出，其中T和ΔT為已知量，另外還知道該測定條件下超聲波在空氣中的速度為v₀，根據所給信息求小車的運動方向和速度大小.

Answer 1

車向右運動，速度為

從B發出第一個超聲波開始計時，經被C車接收.故C車第一次接收超聲波時與B距離s₁=v₀.
第二個超聲波從發出至接收，經T+ΔT時間，C車第二次接收超聲波時距B為s₂=，C車從接收第一個超聲波到接收第二個超聲波內前進s₂-s₁，接收第一個超聲波時刻t₁=，接收第二個超聲波時刻為t₂=T₀+.
所以接收第一和第二個超聲波的時間間距為Δt=t₂-t₁=T₀+.
故車速v_C=，車向右運動.