Форум сайта alsak.ru
Задачи и вопросы по физике => Колебания и волны => Механические => : Антон Огурцевич 04 May 2014, 19:27
-
Движущийся по реке теплоход дает свисток частотой 400 Гц.Стоящий на берегу наблюдатель воспринимает звук свистка частотой 395 Гц. Считайте скорость звука в воздухе 334 м/с и определите скорость движения теплохода. Определите также удаляется он или приближается к наблюдателю.
-
Решение: эффект Доплера — изменение частоты и длины волн, реги-стрируемых приёмником, вызванное движением их источника и/или движе-нием приёмника. Эффект Доплера легко наблюдать на практике, когда мимо наблюдателя проезжает машина с включённой сиреной. Предположим, сирена выдаёт какой-то определённый тон, и он не меняется. Когда машина не движется относительно наблюдателя, тогда он слышит именно тот тон, который издаёт сирена. Но если машина будет приближаться к наблюдателю, то частота звуковых волн увеличится, если отдаляться, то наблюдатель услышит более низкий тон, вследствие меньшей частоты звуковых волн. Для звука, распространяющихся в какой-либо среде, нужно принимать во внимание движение как источника, так и приёмника волн относительно этой среды.
\[ \nu =\frac{\left( \upsilon \pm {{\upsilon }_{pr}} \right)}{\upsilon \mp {{\upsilon }_{ist}}}\cdot {{\nu }_{0}}, \]
здесь ν = 395 Гц – слышимая частота, ν0 =400 Гц – собственная частота, υ = 334 м/с – скорость звука, υpr – скорость движения приёмника (в нашем случае равна нулю), υist – скорость движения источника звука (искомая скорость теплохода). Таким образом
\[ \mp {{\upsilon }_{ist}}=\upsilon \cdot \left( \frac{{{\nu }_{0}}}{\nu }-1 \right). \]
Ответ: 4,22 м/с, удаляется