Ефект на Доплер: източник, приближаващ се към слушател

1 · Предскажи

Звуков източник се движи към неподвижен слушател, излъчвайки постоянен тон. Чува ли слушателят по-висока, по-ниска или същата височина от истинската честота на източника?

• Слушателят чува по-висока височина от истинската честота на източника.
• Слушателят чува точно същата височина.
• Слушателят чува по-ниска височина.

2 · Постановка

1. Отвори настройката доплер приближаване и натисни Нулирай. Източникът излъчва 440 Hz във въздух 20°C; слушателят е неподвижен.
2. Включи показанието за наблюдавана честота при наблюдателя.
3. Задай скоростта на приближаване на източника за всеки опит и запиши наблюдаваната честота.

3 · Събери данни

Чертай наблюдаваната честота f′ (ос y) спрямо скоростта на източника v_s (ос x) за трите си опита.

4 · Анализирай

1. За един опит изчисли f′ = f·c/(c − v_s) с c = 331.3·√(1 + 20/273.15) m/s за въздух 20°C. Сравни с таблицата.
2. Обясни защо f′ продължава да расте с нарастване на v_s, и какво би станало с формулата (и със звука), ако v_s някога достигнеше скоростта на звука c.

5 · Надгради

1. Сирена на линейка звучи по-високо, докато приближава, и рязко пада във височината, когато отминава и се отдалечава. Ползвай знаковата конвенция на Доплеровата формула, за да обясниш спада.
2. Този експеримент покрива само приближаващ се източник. Ако източникът се се отдалечаваше, очакваше ли се (c − v_s) да стане (c + v_s) в знаменателя? Обясни какво това прави с f′.

Физиката зад този експеримент

← Назад към експеримента

138 безплатни работни листа по физика за печат