只要跑得夠快，悲傷就追不上我？GPS追得上啊！

天上飛的，地上爬的，水裡游的...... 世間萬物都在運動，只不過因參照不同而有快慢之分。

為了掌握不同物體的運動規律，製造出更快更強的工具和設備，測速，就成了一個重要的命題。

還記得課本上是怎麼教你測算速度的嗎？

利用打點計時器可得到兩點間距離和所用時間，兩者的比值即為兩點之間的平均速度｜圖片來源：高中物理試題

大多數測速方法，核心原理都是利用速度的定義，即物體運動的路程除以運動所用的時間。如果是變速運動，為了獲知速度怎樣隨時間變化，可以通過縮短測量時間、增加測量次數來實現。

近代幾百年間，人類科技飛速發展，目前對於長度和時間的測量，已經能達到很高的精度，

比如長度可以測量到亞原子級別

（約

10^-12

米）

，原子鐘的計時精度，可以達到

10^-15

秒

（上百億年才有1秒的誤差）。

加上超聲波、電磁波、激光這些工具，理論上，我們在地面上看到的一切物體，都能測速。

早期，對於帶輪子的交通工具，被用來測速的是機械式的轉速測量儀器。

速度表與轉軸直接相連，

直接測量車子輪軸的轉速

。

現在用的更廣泛的，是測速感測器，

利用光電或磁電原理，

產生周期性的電信號，並據此算出速度。

輪速感測器在車輪轉動時會產生並傳遞電信號，轉化後可得到車輪轉速｜

在高速公路上，出於安全考慮，必須嚴格控制車輛的速度。

這時候常用的測速方法有區間測速，就是在路上固定兩個監測點，記錄車輛通過的時間，據此計算區間內的平均速度。

記錄的方法可以很多樣，比如人見人怕的超速拍照。

圖片來源：sina.com.cn

還有一種是雷達測速，利用了光波的多普勒效應。

物體運動時，碰到儀器發出的光波，反射波的頻率會因此發生變化。頻率的變化和物體速度有關，利用這個特點，只發出和接收一個脈衝信號就可以獲得車輛的速度信息。

雷達測速的原理｜圖片來源：作者供圖

對於一些高速運轉，

無法近距離測量

飛機的速度是怎麼測出來的？答案是利用飛行時受到的氣流壓力。

飛機上自帶測速用的空速管，又叫大氣感測器。

飛機上的空速管 | 圖片來源：zh.wikipedia.org

飛行時氣流從空速管流入，管內的感受器能測出氣流的壓力，而氣流壓力和飛行速度有關，通過計算就能知道速度。

另外飛機上都有慣性測量裝置，能測量飛機的加速度（速度隨時間的變化），通過一些數學處理也能算出速度，不過這種方法的精度會隨飛行時間的增加而下降。

還有一個大招，通吃地球上幾乎所有的交通工具,那就是GPS測速。

只要你在物體上放置衛星定位裝置，通過接受天上幾個不同位置的衛星發出的精確時間信號，就能精確定位物體位置的移動和時間，測速自然小菜一碟。

圖片來源：stackexchange.com

運動場上，更是各種測速黑科技大顯身手的時候。

比如在網球、羽毛球等各種高速球類運動中，常見的測速手段是雷達測速槍以及速度追蹤系統。

賽場邊設置的雷達測速槍，通過電磁波的頻率改變來計算球的瞬時速度。

雷達測速槍｜圖片來源：Athla youtube channel

在賽場高空處設有速度追蹤系統，多架高速攝像機追蹤球的飛行軌跡，以記錄下運動員在絕殺扣球時，球所能達到的最高速度。

圖片來源：popularmechanics.com

知識點

 高中物理必修1 

速度是表示物體運動快慢的物理量。勻速直線運動中，速度等於物體通過的路程除以所用的時間。

編輯：張帥琰  胡曉

少年編委：周子喬  李淏嘉  張櫪元  鄭之玥  閆瑾坤 

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