Решение. Для решения задачи используем эффект Доплера.
Эффект Доплера — изменение частоты и, соответственно, длины волны излучения, воспринимаемое наблюдателем (приёмником), вследствие движения источника излучения и/или движения наблюдателя (приёмника).
Если источник волн движется относительно среды, то расстояние между гребнями волн (длина волны λ) зависит от скорости и направления движения. Если источник движется по направлению к приёмнику, то есть догоняет испускаемую им волну, то длина волны уменьшается, если удаляется — длина волны увеличивается.
По принципу Доплера частота звука определяется формулой:
\[ \nu ={{\nu }_{0}}\cdot \frac{\upsilon \pm {{\upsilon }_{2}}}{\upsilon \pm {{\upsilon }_{1}}}(1). \]
υ – скорость звука в воздухе, υ
2 – скорость движения наблюдателя, υ
2 = 0 - если наблюдатель покоится, υ
2 > 0- если наблюдатель движется по направлению к источнику звука, υ
2 < 0 - если наблюдатель движется по направлению от источника звука, υ
1 > 0- если источник звука движется по направлению к наблюдателю, υ
1 < 0 - если источник звука движется по направлению от наблюдателя.
А) Определим какую частоту будет воспринимать ухо наблюдателя, если камертон будет удаляться от наблюдателя.
υ
2 = 0 - наблюдатель покоится, υ
1 < 0 - если источник звука движется по направлению от наблюдателя.
\[ \nu ={{\nu }_{0}}\cdot \frac{\upsilon }{\upsilon -{{\upsilon }_{1}}}(2).\nu =495\cdot \frac{340}{340-34}=550.
\]
Б) Определим какую частоту будет воспринимать ухо наблюдателя, если тот же камертон будет приближаться к наблюдателю.
υ
2 = 0 - наблюдатель покоится, υ
1 > 0 - если источник звука движется по направлению к наблюдателю.
\[ \nu ={{\nu }_{0}}\cdot \frac{\upsilon }{\upsilon +{{\upsilon }_{1}}}(2).\nu =495\cdot \frac{340}{340+34}=450. \]
Ответ: 550 Гц, 450 Гц.
