дано:
максимальная дальность обнаружения D = 20 м
частота ультразвукового импульса f = 70 кГц = 70,000 Гц
найти:
1. минимальный интервал между испусканием импульсов
2. минимальный размер препятствия, который может быть различим
решение:
1. Минимальный интервал между испусканием импульсов определяет время, необходимое для того, чтобы звук прошел до препятствия и обратно. Это время можно рассчитать по формуле:
t = 2D / v,
где v — скорость звука в воздухе (приблизительно 343 м/с).
Теперь подставим значения:
t = 2 * 20 м / 343 м/с ≈ 0.116 секунд.
Следовательно, минимальный интервал между испусканием импульсов должен составлять примерно 0.116 секунд.
2. Для определения минимального размера препятствия, которое может быть различимо, используем длину волны ультразвука. Длина волны λ рассчитывается по формуле:
λ = v / f,
где v — скорость звука в воздухе, а f — частота.
Подставив значения:
λ = 343 м/с / 70,000 Гц ≈ 0.0049 м = 4.9 мм.
Минимальный размер препятствия, который может быть различим, составляет примерно λ/2, так как размер препятствия должен быть не менее половины длины волны для его различимости:
размер = λ/2 ≈ 4.9 мм / 2 ≈ 2.45 мм.
ответ:
1. Минимальный интервал между испусканием импульсов должен составлять примерно 0.116 секунд.
2. Минимальный размер препятствия, который может быть различим, составляет примерно 2.45 мм.