Doppler Effect
Kapag ang sound source ay gumagalaw palapit sa iyo, tuloy-tuloy nitong hinahabol ang sarili nitong sound wave, na pumipihit sa mga ito nang mas siksik sa harap — kaya mas mataas na tono ang naririnig mo. Kapag ito ay lumalayo, humahaba ang mga wave sa likod nito, kaya bumababa ang tono. Kaya nga mas mataas ang tono ng siren habang papalapit ito at mas mababa habang papalampas at lumalayo.
Ang Formula
f_obs = f · c / (c − v_s)
- f_obs — obserbad na dalas (Hz): ang tono na aktuwal mong naririnig
- f — dalas ng source (Hz): ang tono na inilalabas ng source kapag nakatigil
- c — bilis ng tunog (m/s): gaano kabilis maglalakbay ang sound wave sa hangin
- v_s — bilis ng source (m/s): gaano kabilis lumalapit sa iyo ang source
Halimbawang Nalutas
Ang siren ng ambulansya ay naglalabas ng tuloy-tuloy na 320 hertz habang nagmamaneho palapit sa iyo sa 20 metro kada segundo. Ang tunog ay naglalakbay sa 340 metro kada segundo. Anong frequency ang naririnig mo?
- f = 320 Hz
- c = 340 m/s
- v_s = 20 m/s
- f_obs = f · c / (c − v_s)
- f_obs = 320 Hz · 340 / (340 − 20) = 320 Hz · 340 / 320
f_obs = 340 Hz
Subukin ang iyong sarili
Ang mas tahimik na siren ay naglalabas ng 160 hertz habang papalapit sa iyo sa parehong 20 metro kada segundo, na ang tunog ay naglalakbay pa rin sa 340 metro kada segundo. Anong frequency ang naririnig mo?
- Tamang sagot: 170 Hz
- 150 Hz
- 180 Hz
Tama! f_obs = 160 Hz · 340 / (340 − 20) = 160 Hz · 340 / 320 = 170 Hz.
Kung ang ambulansyang iyon ay lumayo sa iyo sa 20 metro kada segundo, mas mataas, mas mababa, o pareho ba ang tono na naririnig mo kaysa sa tunay na 320 hertz ng siren?
- Mas mataas kaysa 320 Hz
- Tamang sagot: Mas mababa kaysa 320 Hz
- Pareho, 320 Hz
Tama — ang lumalayong source ay humahaba sa sound wave, kaya naririnig mo ang tonong mas mababa sa 320 hertz.
Saan Mo Ito Makikita
Ang dumadaang siren ang klasikong halimbawa: mataas ang tono habang papalapit ang ambulansya, biglang bumabagsak kapag dumadaan at lumalayo ito. Binabasa ng mga astronomer ang parehong effect sa liwanag — ang spectrum ng isang malayong galaxy na lumihis patungo sa pula ay nangangahulugang humahaba ang mga wavelength nito sa likod nito habang lumalayo ito, ang parehong paghaba ang nagpapababa sa tono ng siren.
Karaniwang Mga Pagkakamali
Ang pinakamalalim na mali ang isipin na ang siren mismo ang nagpapabago ng tono — tuloy-tuloy itong naglalabas ng 320 hertz; ang frequency lamang na dumadarating sa tainga mo ang nagbabago, dahil ang gumagalaw na source ay humahabol sa sarili nitong mga wavefront at pumipihit sa mga ito. Bantayan din ang mga senyas ng formula: nasa denominator ang bilis ng source sa f_obs = f · c / (c − v_s), kaya ang papalapit na source (v_s = 20 m/s papalapit sa iyo, tunog sa 340 m/s) ay itinataas ang 320 Hz tungong 340 Hz — ang lumalayong source ay nagpapalit ng senyas at ibinababa ito.
Paano Ito Konektado
Direktang nakabatay ito sa wave equation: gumagalaw pa rin ang wave sa bilis na pinapayagan ng medium (340 m/s sa hangin, itinatakda ng hangin at hindi ng siren), at ang ginagawa lamang ng galaw ng source ay pagdidikit o pagpapahaba sa mga wavelength na inilalabas nito. Ang beats naman, ang iba pang klasikong paraan ng pagkakaiba ng naririnig na frequency sa mga inilalabas — dalawang tuloy-tuloy na source na nag-i-interfere sa tainga mo.