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Geschwindigkeitsmessung

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Bei einer Geschwindigkeitsmessung wird mit Hilfe technischer Einrichtungen herausgefunden, welchen Weg ein Objekt in einer bestimmten Zeit zurückgelegt hat, oder welche Zeit ein Objekt für die Zurücklegung eines bestimmten Weges benötigt hat.

Berechnende Verfahren ermitteln die Durchschnitsgeschwindigkeit im betrachteten Weg- oder Zeit-Abschnitt. Wenn dieser Abschnitt sehr klein ist, wird annähernd die Momentangeschwindigkeit gemessen. Meßmethoden die physikalische Effekte nutzen und nicht träge reagieren, messen die Momentangeschwindigkeit.

Die Geschwindigkeit kann grundsätzlich mit folgenden Wirkprinzipien gemessen werden:

Inhaltsverzeichnis

[Bearbeiten] Berechnende Verfahren

[Bearbeiten] Zeitmessung einer Wegstrecke

Mit Lichtschranken, Ultraschallschranken, Mikrowellenschranken, oder mit anderen schaltenden Sensoren wird die Zeit t gemessen, die das Objekt für einen bestimmten Weg x benötigt.

Die Geschwindigkeit v wird berechnet mit v = {x \over t}.
Mit der Tachymeter-Skale der Stoppuhr wird die Geschwindigkeit einfacher durch eine Multiplikation berechnet.

Anwendung im modernen Tachometer, beim Sport, bei der Geschwindigkeitsüberwachung im Straßenverkehr, beim Log (Messgerät).

[Bearbeiten] Wegmessung in festen Zeitabständen

Wenn die Position, Entfernung oder der zurückgelegte Weg (x = x2x1) zu zwei Zeitpunkten (t1 und t2) bekannt sind, berechnet sich die Geschwindigkeit mit v = \frac {x_2 - x_1}{t_2 - t_1} = \frac {\Delta x}{\Delta t} = \dot x (t).
Die Position kann mit GPS, Laufzeitmessung von Laser- oder Radarimpulsen oder optisch mit Kameras gemessen werden. Weitere Verfahren siehe Entfernungsmessung.

Anwendung z. B. bei der Laserpistole, optische Geschwindigkeitsmessung in Walzwerken

[Bearbeiten] Integration der Beschleunigung

Eine mit Beschleunigungssensoren gemessene Beschleunigung a kann durch Integration in die Geschwindigkeit umgerechnet werden. v = \int_{0}^{t} a\, \mathrm{d}t
Fehler bei der Integration können durch Kontrolle mit anderen Sensoren herausgerechnet werden.

Anwendung im Maschinenbau, bei Rütteltischen.

[Bearbeiten] physikalische Effekte

[Bearbeiten] Elektromagnetische Induktion

Nach dem Induktionsgesetz ist die Spannung in einer Spule proportional zur Geschwindigkeit der Änderung des magnetischen Flusses.

Dieses Prinzip nutzen Tachogeneratoren, Impeller, Tauchspulgeräte, Wirbelstromaufnehmer

[Bearbeiten] Doppler-Effekt

Wenn Radar- oder Laserstrahlen von einem Objekt reflektiert werden, haben diese Strahlen eine höhere Frequenz, wenn sich das Objekt auf den Betrachter zu bewegt. Dieser Frequenzunterschied des Doppler-Effektes wird ausgewertet.

Anwendung in der Laserdoppler-Anemometrie, beim Ultraschalldurchflusssensor, in der Militärtechnik, Verkehrsüberwachung

[Bearbeiten] Staudruckmessung

Mit einer Prandtlsonde wird die Differenz pdyn zwischen Staudruck und statischem Druck gemessen. Die Strömung muss wirbellos sein dann gilt: v = \sqrt{\frac {2 \cdot p_{dyn}}{\rho} } \quad \mid \rho = Dichte

Anwendung zur Bestimmung der Geschwindigkeit von Flugzeugen, Schiffen, Strömungsgeschwindigkeit von Gasen und Flüssigkeiten.

[Bearbeiten] Wärmeabgabe

Ein erhitzter Draht wird durch die ihn umströmende Luft abgekühlt. Die Widerstands- oder Längenänderung des Drahtes wird gemessen.

Anwendung im Hitzdrahtanemometer, Schnelleempfänger

[Bearbeiten] weitere Verfahren

[Bearbeiten] Anwendungen

[Bearbeiten] Zu Lande

[Bearbeiten] Zu Wasser

[Bearbeiten] In der Luft

[Bearbeiten] In Wissenschaft und Forschung


[Bearbeiten] Weblinks

Geschwindigkeitsmessung - Artikel des Tages

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Deux femmes russes poètes prises au coeur de la tourmente russe du début du siècle, deux femmes russes reclues dans leur oeuvre face à un monde hostile. Ces deux russes russes sont le visage de la Russie ancienne et moderne.

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