스피드 건은 운동하는 물체의 속도를 측정하는 기계이다.
원래 자동차의 속도 위반을 단속하기위해 개발된 것으로 레이더 건이라고도 한다.
최근에는 고속도로에서 경찰의 스피드 건 단속을 피하기 위한 기기까지 등장했다.
스피드 건은 스포츠에도 적용되어 특히 야구 중계를 듣다 보면 어느 투수의 볼이 시속 140킬로라는 등 투수가 던진 공의 속도를 측정하는 데 사용된다.
■ 스피드건의 내부
스피드 건은 전파를 송,수신하는 안테나, 받은 신호를 처리하는 전자 회로, 계산된 스피드를 숫자로 나타내는 표시판 등으로 이루어져 있다.
측정 결과는 내부의 메모리에 기억되므로 필요에 따라 버튼을 눌러 불러내면 된다. 마이크로파를 볼에 쏘아서 속도를 측정한다.
스피드 건에서 발사한 전파는 움직이는 물체에 부딪쳐 반사되면 주파수가 바뀌는데 이를 이용하면 움직이는 물체의 속도와 그 변화를 측정할 수 있다.
이것을 도플러 원리라고 하는데 간단히 말하면 주파수의 차이에 의해 물체의 속도를 계산하는 것이다.
정확한 측정을 하려면 물체의 정면에서 측정하는 것이 좋지만 보통은 스피드건을 비스듬히 기울여 측정하게 된다.
■ 스피드건의 원리
* 도플러 효과
야구 경기를 보다보면 투수가 던진 공의 속도가 표시되는 것을 볼 수 있다. 스피드건은 빠르게 지나가는 물체의 속도를 측정할 수 있는 장치다.
이는 도플러 효과를 이용한다.
다가오는 기차의 기적 소리는 원래의 기적 소리보다 높게 들린다. 또한 멀어지는 기적 소리는 낮게 들린다.
이것은 소리를 내는 물체가 운동할 경우, 서 있는 사람에게는 그 소리의 파장이 다르게 나타나기 때문이다. 이것을 도플러 효과라 한다.
도플러 효과는 소리뿐만 아니라 전파의 경우도 적용된다.
야구공에서 전파가 발생하는 것은 아니지만, 스피드건으로 전파를 쏘아 야구공을 맞추면 전파가 야구공에 맞고 반사된다.
이 반사된 전파가 야구공에서 나오는 전파와 같은 역할을 하는 것이다.
스피드건은 반사되어 돌아온 전파를 받아, 파동의 변화 정도를 분석하여, 날아오는 공의 속도를 계산해낸다.
반사된 전파의 파장이 짧아질수록 공의 속도는 더 빠르다.
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