Valovi i zvuk
Doppler — izvor se približava
Pritisni Pokreni — podigni brzinu izvora v_s prema promatraču; f′ raste iznad 440 Hz.
Doppler — izvor se približava — interaktivna simulacija: Valovi i zvuk. Pritisni Pokreni — podigni brzinu izvora v_s prema promatraču; f′ raste iznad 440 Hz. Besplatan virtualni laboratorij fizike u pregledniku sa SI mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.
Dopplerov učinak
Gibajući izvor sažima valne fronte ispred sebe, podižući promatranu frekvenciju.
Kad se izvor približava mirnom promatraču, svaki sljedeći brijeg emitira se s bližeg položaja i stiže češće nego emitirana frekvencija.
- f′ = f · c/(c − v_s)
- Približavanje → viša f′
Sažetak istraživanja
Isplaniraj pitanje prije nego otvoriš laboratorij
Sažetak odražava unaprijed prikazanu stranicu: središnje pitanje, suprotstavljena predviđanja, uloge varijabli, odgovarajući zakoni, postava, analiza i poticaji za proširenje ostaju vidljivi i u ovom redoslijedu.
Središnje pitanje
Izvor zvuka približava se mirnom slušatelju emitirajući stalan ton. Čuje li slušatelj višu, nižu ili istu visinu tona od stvarne frekvencije izvora?
Predviđanja za odvagnuti
- Slušatelj čuje višu visinu tona od stvarne frekvencije izvora.
- Slušatelj čuje točno istu visinu tona.
- Slušatelj čuje nižu visinu tona.
Uloge varijabli
Što postavljaš:
- Frekvencija izvora f (Hz)
- Brzina izvora v_s (m/s)
Što mjeriš:
- Promatrana frekvencija f′ (Hz)
Kako istraživanje teče
- Otvori postav doppler-approach i pritisni Resetiraj. Izvor emitira 440 Hz u zraku od 20°C; slušatelj je miran.
- Omogući očitanje promatrane frekvencije kod promatrača.
- Postavi brzinu približavanja izvora za svaki pokušaj i zabilježi promatranu frekvenciju.
Odgovarajuća jednadžba
Dopplerov učinak (gibajući izvor) — f′ = f·(c + v_o)/(c − v_s)
Izvor koji se približava mirnom slušatelju sažima valne fronte ispred sebe, dižući frekvenciju koju slušatelj čuje: f′ = f·c/(c − v_s).
Što ispisivi radni list traži od učenika da izrade
- Za jedan pokušaj izračunaj f′ = f·c/(c − v_s) koristeći c = 331.3·√(1 + 20/273.15) m/s za zrak od 20°C. Usporedi s tablicom.
- Objasni zašto f′ neprestano raste kako v_s raste i što bi se dogodilo formulom (i zvuku) kad bi v_s ikad dostigao brzinu zvuka c.
Gdje se ovo pojavljuje izvan laboratorija
- Sirena hitne pomoći zvuči više dok se približava i naglo pada u visini kad prođe i udaljava se. Koristi konvenciju predznaka Dopplerove formule za objašnjenje pada.
- Ovaj pokus pokriva samo približavajući izvor. Kad bi se izvor umjesto toga udaljavao, očekuješ li da (c − v_s) postane (c + v_s) u nazivniku? Objasni što to čini f′.
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.5 Doppler effect
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Dobro došli u Dopplerovo približavanje
- Odaberi promatrača
- Pritisni Pokreni
- Rastući ton
- Otvori ploču Svojstva
- Uspjelo ti je!
Otvori interaktivnu simulaciju za izgradnju scene, pritisni Pokreni i istražuj s mjerenjima u stvarnom vremenu i vođenim tutorijalom.
Otvori interaktivni laboratorij →