A sebesség mérése
Kísérleti úton, fizikai laboratóriumunkban többféle módszerrel is mérhetjük a tárgyak sebességét.
Stoppóra és mérőpálca:
A sebesség mérésének legegyszerűbb módja a stopperóra és a mérőpálca használata. Hacsak nem vagyunk figyelmetlenek, az emberi hiba ritkán vezethető vissza a kísérletek hibáira. A stopperóra azonban csak annyira jó, amennyire az azt irányító ember. Az emberi reakcióidő legjobb esetben is csak a másodperc töredéke (1/5-e), és ez önmagában is hibát okozhat.
Fotópálca és mérőpálca
Fotópálca használatával kiküszöbölhetjük az emberi hiba tényezőjét. A fotókapuban, amikor a mozgó tárgyunk elzár egy fénysugarat, az elindítja az időzítőnk indítását. Ha blokkolja egy második kapu, akkor megállíthatjuk az időzítőt. Egyes fotókapuk önálló eszközök, mások integrálódnak egy számítógépbe. A fotókapukat úgy is beállíthatjuk, hogy mérjék a fénysugár blokkolásának rövidebb idejét, ahogy egy adott fizikai méretű tárgy blokkolja a fénysugarat.
Ketyegőszalag és mérőpálca
A ketyegőszalag-gép nagyon hátborzongató hangot ad ki. Egy kis fém tollal rendelkezik, amely 60 ciklus/másodperc sebességgel döcög fel és le. Ez a frekvencia a készüléket tápláló váltakozó áram frekvenciája miatt van. Egy hosszú ketyegőszalagot rögzítenek a mozgó tárgyhoz, és a tárgy mozgása közben áthúzzák a gépen. Egy darab szénpapírt helyeznek a rezgő toll és a futószalag közé. Minden alkalommal, amikor a toll lefelé pattan, egy szénpontot hagy a papíron. E pontok közötti távolságot a kísérlet elvégzése után egy egyszerű mérőpálcával meg lehet mérni. A pontok közötti idő egyszerűen a másodperc 1/60-ad része. Tanulságos megjegyezni, hogy minél gyorsabban mozog egy tárgy, annál nagyobb a távolság a pontok között.
Az ultrahangos mozgásérzékelők hasonlítanak a rendőrök által az autópályán közlekedő autók sebességének mérésére használt radarokra. A fő különbség az, hogy ezek az érzékelők ultrahanghullámokat használnak. Ezek olyan magas hangmagasságú hanghullámok, amelyek meghaladják az emberi hallás tartományát. Az érzékelő az ultrahanghullámokat egy fókuszált kúpban bocsátja ki. Ahogy a hullámok visszaverődnek az érzékelőhöz, a hanghullámot összegyűjti. A Doppler-eltolódás miatt pontosan meg tudjuk mérni a tárgy sebességét.
Videoképelemzés: Évekkel ezelőtt egy stroboszkópfény segítségével fényképeket készíthettünk, hogy kinematikai méréseket végezhessünk. Ha megnézzük a stroboszkópos fényképeket, jól látható, hogy a képek közötti távolság a sebességgel együtt nő.
Most már webkamerával vagy mobiltelefonnal is gyűjthetünk videofelvételeket. Mivel a videót 30 képkocka/másodperc sebességgel gyűjtjük, tudjuk, hogy a képen milyen időintervallum van. Ha ismerjük a pixelméret és a távolság közötti összefüggést, könnyen megtalálhatjuk a sebességet. Ez akkor érhető el, ha ismerjük a videón szereplő tárgy méretét. Vagy egy méterrudat is elhelyezhetünk a videóban referenciaskálaként. Vigyázni kell azonban a parallaxisnak a videoképre gyakorolt hatásával. Ha egy tárgy távolabb van (vagy szögeltéréses), akkor kisebbnek fog tűnni. Egy diszkrét módszer lenne a Vernier Software által készített LoggerPro vagy VideoPhysics használata. Ebben a szoftverben minden egyes képkocka alatt rákattint az elemezni kívánt objektum pozíciójára.