Question

如圖運(yùn)動(dòng)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(cè)量的原理是：固定在小車上的發(fā)射器向接收器同時(shí)發(fā)射一個(gè)紅外線信號(hào)和一個(gè)超聲波信號(hào)，接收器在接收到紅外線信號(hào)時(shí)開始計(jì)時(shí)，在接收到超聲波信號(hào)時(shí)停止計(jì)時(shí)，計(jì)算機(jī)根據(jù)兩者到達(dá)的時(shí)間差△t和超聲波在空氣中的傳播速度v，計(jì)算出發(fā)射信號(hào)時(shí)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(cè)量中，小車和接收器之間的距離為0.9m，請(qǐng)分別算出超聲波和紅外線在兩者間傳播所需的時(shí)間t和t'．并簡(jiǎn)要說明計(jì)算機(jī)在計(jì)算小車和接收器之間的距離S時(shí)，可以忽略紅外線傳播時(shí)間的原因．
（2）請(qǐng)寫出計(jì)算機(jī)計(jì)算小車和接收器之間距離S的公式（用字母符號(hào)表示）．

Answer 1

（1）紅外線與超聲波在空氣中都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，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?yàn)閠′遠(yuǎn)小于t所以紅外線傳播時(shí)間可以忽略
（2）紅外線傳播時(shí)間可以忽略，紅外線與超聲波傳遍的時(shí)間差可以認(rèn)為等于超聲波傳遍的時(shí)間，所以：S=ν△t
答：超聲波和紅外線在兩者間傳播所需的時(shí)間t=0.00265s和t'=3×10^-9 s；計(jì)算機(jī)計(jì)算小車和接收器之間距離S的公式S=ν△t．