估测火车在正常运行时的速度

列车离开车站后，在最初的一段时间内基本上做匀速加速，在中途正常运行(即列车做匀速运动)。你能估计正常运行时火车的速度吗？

(1)选项1

用一根细钢丝悬挂重物，形成一个单摆，悬挂点到重物质心的距离用米制尺测量，为1

(二)当列车匀速加速运动时，单摆与垂直方向形成稳定的角度θ，当列车匀速运动时，夹角θ为零。

用秒表记录从列车出发到开始正常运行所经过的时间。

(d)当正常运行前摆线与垂直方向的夹角为θ时，测量摆球到悬挂点的垂直高度H，如图2.4所示。

在图2.4中，示意性地显示了作用在重物上的力。

重量的合力

F=mgtgθ.

根据牛顿第二定律

球在火车上，它的加速度和火车的加速度一样。

所以正常运行时列车的速度

(2)备选方案2

当你的火车在晚上通过一座桥或隧道，或者在铁路边上有高压灯亮着，你可以用这些灯来估计火车的速度。如果你仔细观察，你会发现这些灯穿过窗户时不是一条亮线，而是一系列呈直线分布的亮点。这是因为高压灯是频率闪光源，其闪光频率为100次/秒。如果你能估计通过车窗的亮点的数量，根据车窗框架的宽度，列车速度V = A/(N/F) = AF/N可以用公式V = S/T来计算

例如，大约6个光点在1米宽的范围内闪烁，计算如下

V = 100/6 (m/s) = 60 (km/h)。

(3)方案三

坐在火车靠近窗户的地方，仔细聆听车轮穿过窗户下的铁轨接头时产生的噪音。使用血糖仪测量连续n(例如50)次响铃时间tn，然后确定噪声频率。

F = n/t，测量路段的轨道长度a，以获得

v=af=an/tn