只要跑得够快悲伤就追不上你，但GPS可以啊！

天上飞的，地上爬的，水里游的...... 世间万物都在运动，只不过因参照不同而有快慢之分。

 

为了掌握不同物体的运动规律，制造出更快更强的工具和设备，测速，就成了一个重要的命题。

 

还记得课本上是怎么教你测算速度的吗？

利用打点计时器可得到两点间距离和所用时间，两者的比值即为两点之间的平均速度｜高中物理试题

大多数测速方法，核心原理都是利用速度的定义，即物体运动的路程除以运动所用的时间。如果是变速运动，为了获知速度怎样随时间变化，可以通过缩短测量时间、增加测量次数来实现。

 

近代几百年间，人类科技飞速发展，目前对于长度和时间的测量，已经能达到很高的精度，比如长度可以测量到亚原子级别（约10-12米），原子钟的计时精度，可以达到10-15秒（上百亿年才有1秒的误差）。

加上超声波、电磁波、激光这些工具，理论上，我们在地面上看到的一切物体，都能测速。

 

早期，对于带轮子的交通工具，被用来测速的是机械式的转速测量仪器。速度表与转轴直接相连，可以直接测量车子轮轴的转速。

现在用的更广泛的，是测速传感器，利用光电或磁电原理，产生周期性的电信号，并据此算出速度。

轮速传感器在车轮转动时会产生并传递电信号，转化后可得到车轮转速｜repairpal.com

在高速公路上，出于安全考虑，必须严格控制车辆的速度。

这时候常用的测速方法有区间测速，就是在路上固定两个监测点，记录车辆通过的时间，据此计算区间内的平均速度。记录的方法可以很多样，比如人见人怕的超速拍照。

图丨 sina.com.cn

还有一种是雷达测速，利用了光波的多普勒效应。

 

物体运动时，碰到仪器发出的光波，反射波的频率会因此发生变化。频率的变化和物体速度有关，利用这个特点，只发出和接收一个脉冲信号就可以获得车辆的速度信息。

 

雷达测速的原理｜作者供图

对于一些高速运转，无法近距离测量的物体，测速方法可谓是花样百出。

 

飞机的速度是怎么测出来的？答案是利用飞行时受到的气流压力。

 

飞机上自带测速用的空速管，又叫大气传感器。

 

飞机上的空速管 | zh.wikipedia.org

飞行时气流从空速管流入，管内的感受器能测出气流的压力，而气流压力和飞行速度有关，通过计算就能知道速度。

另外飞机上都有惯性测量装置，能测量飞机的加速度（速度随时间的变化），通过一些数学处理也能算出速度，不过这种方法的精度会随飞行时间的增加而下降。

还有一个大招，通吃地球上几乎所有的交通工具,那就是GPS测速。

只要你在物体上放置卫星定位装置，通过接受天上几个不同位置的卫星发出的精确时间信号，就能精确定位物体位置的移动和时间，测速自然小菜一碟。

图丨stackexchange.com

运动场上，更是各种测速黑科技大显身手的时候。

比如在网球、羽毛球等各种高速球类运动中，常见的测速手段是雷达测速枪以及速度追踪系统。

赛场边设置的雷达测速枪，通过电磁波的频率改变来计算球的瞬时速度。

雷达测速枪｜Athla youtube channel

在赛场高空处设有速度追踪系统，多架高速摄像机追踪球的飞行轨迹，以记录下运动员在绝杀扣球时，球所能达到的最高速度。

图丨popularmechanics.com

编辑：张帅琰，胡晓，李小葵

少年编委：周子乔，李淏嘉，张枥元，郑之玥，闫瑾坤，厉佳宁

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果壳少年（ID：guokr_junior）

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果壳

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果壳整天都在科普些啥啊！

吓得我二维码都屈光不正了！