Onde e suono
Doppler — sorgente in avvicinamento
Premi Play: alza la v_s della sorgente verso l'osservatore; f′ sale sopra i 440 Hz.
Doppler — sorgente in avvicinamento — simulazione interattiva (Onde e suono). Premi Play: alza la v_s della sorgente verso l'osservatore; f′ sale sopra i 440 Hz. Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.
Effetto Doppler
Una sorgente in moto comprime i fronti d'onda davanti a sé, alzando la frequenza osservata.
Quando la sorgente si avvicina a un osservatore fermo, ogni cresta successiva è emessa da una posizione più vicina e arriva più di frequenza della frequenza emessa.
- f′ = f · c/(c − v_s)
- Avvicinamento → f′ più alta
Sintesi dell'indagine
Pianifica la domanda prima di aprire il laboratorio
La sintesi riprende la pagina pre-renderizzata: domanda guida, previsioni concorrenti, ruoli delle variabili, leggi dominanti, procedura, analisi ed estensioni restano visibili e in quest'ordine.
Domanda guida
Una sorgente sonora si muove verso un ascoltatore fermo emettendo un tono costante. L'ascoltatore sente un tono più alto, più basso o uguale alla vera frequenza della sorgente?
Previsioni da valutare
- L'ascoltatore sente un tono più alto della vera frequenza.
- L'ascoltatore sente esattamente lo stesso tono.
- L'ascoltatore sente un tono più basso.
Ruoli delle variabili
Cosa imposti tu:
- Frequenza sorgente f (Hz)
- Velocità sorgente v_s (m/s)
Cosa misuri:
- Frequenza osservata f′ (Hz)
Come si svolge l'indagine
- Apri il preset Doppler in avvicinamento e premi Reimposta. La sorgente emette 440 Hz in aria a 20°C; l'ascoltatore è fermo.
- Attiva la lettura della frequenza osservata.
- Imposta la velocità di avvicinamento della sorgente per ogni prova e registra la frequenza osservata.
Equazione che governa
Effetto Doppler (sorgente mobile) — f′ = f·(c + v_o)/(c − v_s)
Una sorgente in movimento verso un ascoltatore fermo comprime i fronti d'onda davanti a sé, alzando la frequenza che l'ascoltatore sente: f′ = f·c/(c − v_s).
Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti
- Per una prova, calcola f′ = f·c/(c − v_s) usando c = 331.3·√(1 + 20/273.15) m/s per l'aria a 20 °C. Confronta con la tabella.
- Spiega perché f′ continua a salire con v_s, e cosa accadrebbe alla formula (e al suono) se v_s raggiungesse la velocità del suono c.
Dove si ritrova fuori dal laboratorio
- Una sirena suona più acuta in avvicinamento e cala di colpo quando passa e si allontana. Usa la convenzione dei segni della formula Doppler per spiegare il calo.
- Questo esperimento copre solo una sorgente in avvicinamento. Se si allontanasse, ti aspetteresti che (c − v_s) al denominatore diventi (c + v_s)? Spiega cosa fa ciò a 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
- Benvenuto al Doppler in avvicinamento
- Seleziona l'osservatore
- Premi Play
- Tono crescente
- Apri il pannello Proprietà
- Ce l'hai fatta!
Apri la simulazione interattiva per costruire la scena, premere Play ed esplorare con misure dal vivo e un tutorial guidato.
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