Πώς μετράτε την ταχύτητα ενός κινούμενου αντικειμένου;
1. Μέθοδος άμεσης χρονισμού: Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει φυσικά χρονισμό της κίνησης του αντικειμένου σε μια γνωστή απόσταση. Μετράτε το χρόνο που χρειάζεται για το αντικείμενο να ταξιδέψει σε μια γνωστή απόσταση και στη συνέχεια να υπολογίσετε την ταχύτητα διαιρώντας την απόσταση από τη στιγμή που λαμβάνεται.
- Μηχανικό χρονόμετρο: Σταθείτε στο σημείο εκκίνησης της γνωστής απόστασης και ξεκινήστε το χρονόμετρο όταν το αντικείμενο σας περάσει. Σταματήστε το ρολόι όταν το αντικείμενο διασχίζει το τελικό σημείο. Ο χρόνος που έχει περάσει είναι ο χρόνος που χρειάστηκε για να καλύψει το αντικείμενο αυτή την απόσταση.
- ηλεκτρονικές συσκευές χρονισμού: Χρησιμοποιήστε φωτογράμματα, όπλα ραντάρ, ανιχνευτές ταχύτητας λέιζερ ή άλλες ηλεκτρονικές συσκευές για να μετρήσετε το χρόνο που απαιτείται με μεγαλύτερη ακρίβεια.
2. Οδόμετρο και χρονομετρητή: Εάν το κινούμενο αντικείμενο έχει χιλιομετρητή, μπορείτε να μετρήσετε άμεσα την ταχύτητα. Σημειώστε τις αρχικές και τελικές αναγνώσεις χιλιομέτρων και διαιρέστε τη διαφορά από τον χρονικό διάστημα που μετρήθηκε χρησιμοποιώντας χρονομετρητή ή χρονόμετρο.
3. Αισθητήρες κίνησης και ιχνηλάτες: Χρησιμοποιήστε αισθητήρες όπως παρακολούθηση ή επιταχυνσιόμετρα GPS (Global Positioning System) για να ληφθείτε μετρήσεις ταχύτητας σε πραγματικό χρόνο. Αυτές οι συσκευές παρέχουν ακριβείς πληροφορίες θέσης και ταχύτητας βασισμένες σε δορυφορικές ή αδρανειακές αρχές.
4. Ανάλυση βίντεο: Εάν έχετε μια εγγραφή βίντεο του κινούμενου αντικειμένου, μπορείτε να το αναλύσετε πλαίσιο ανά πλαίσιο για να καθορίσετε την ταχύτητα του αντικειμένου. Μετρήστε την απόσταση που διανύθηκε μεταξύ διαδοχικών πλαισίων, πολλαπλασιάστε με τον ρυθμό καρέ για να πάρετε την ταχύτητα ανά δευτερόλεπτο και να διαιρέσετε με τον κατάλληλο συντελεστή κλίμακας για να μετατρέψετε σε πραγματικές μονάδες.
5. Speedometers: Για οχήματα όπως αυτοκίνητα και ποδήλατα χρησιμοποιούνται συνήθως τα ταχύμετρα. Μετρούν και εμφανίζουν την ταχύτητα του οχήματος σε πραγματικό χρόνο.
6. Εφέ Doppler: Το φαινόμενο Doppler μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της ταχύτητας κινούμενων αντικειμένων που εκπέμπουν κύματα, όπως ήχος ή φως. Με τη μέτρηση της μετατόπισης της συχνότητας ή του μήκους κύματος που προκαλείται από την κίνηση του αντικειμένου, η ταχύτητα μπορεί να υπολογιστεί.
7. Στη δυναμική των υγρών, το PIV χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του πεδίου ταχύτητας ενός ρέοντος υγρού. Περιλαμβάνει τη σπορά της ροής με μικρά σωματίδια και τη χρήση κάμερας υψηλής ταχύτητας για να συλλάβει εικόνες της κίνησης των σωματιδίων. Η ταχύτητα υπολογίζεται με την ανάλυση της μετατόπισης των σωματιδίων μεταξύ διαδοχικών εικόνων.
8. Ακουστικό προφίλ ρεύματος Doppler (ADCP): Χρησιμοποιείται στην ωκεανογραφία και την υδρολογία, ένα ADCP μετρά την ταχύτητα και την κατεύθυνση των ρευμάτων του νερού μεταδίδοντας ακουστικά κύματα και αναλύοντας τα ανακλώμενα σήματα.
9. Velocimetry Laser Doppler (LDV): Μία οπτική μέθοδος μη επαφής για τη μέτρηση της ταχύτητας των κινούμενων επιφανειών. Χρησιμοποιεί το φαινόμενο Doppler του φωτός λέιζερ διάσπαρτα από την επιφάνεια για να καθορίσει την ταχύτητα και την κατεύθυνση της κίνησης.
10. Που χρησιμοποιούνται συνήθως από την επιβολή του νόμου για τη μέτρηση της ταχύτητας των οχημάτων. Τα όπλα ραντάρ εκπέμπουν ραδιοκύματα και υπολογίζουν την ταχύτητα με βάση την αλλαγή συχνότητας που προκαλείται από τον προβληματισμό του κινούμενου οχήματος.
Η επιλογή της μεθόδου εξαρτάται από τη φύση του κινούμενου αντικειμένου, την απαιτούμενη ακρίβεια και ακρίβεια, τη διαθεσιμότητα κατάλληλου εξοπλισμού και τις συγκεκριμένες συνθήκες της μέτρησης.
