Doplerio efektas: artėjantis šaltinis ir klausytojas

1 · Spėk

Garso šaltinis juda link nejudančio klausytojo, spinduliuodamas pastovų toną. Ar klausytojas girdi aukštesnį, žemesnį ar tokį patį aukštį kaip šaltinio tikrasis dažnis?

• Klausytojas girdi aukštesnį aukštį nei šaltinio tikrasis dažnis.
• Klausytojas girdi tiksliai tokį patį aukštį.
• Klausytojas girdi žemesnį aukštį.

2 · Paruošk

1. Atidaryk „Doplerio efektas“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Šaltinis spinduliuoja 440 Hz 20°C ore; klausytojas nejudrus.
2. Įjunk stebimo dažnio rodmuo stebėtojui.
3. Nustatyk šaltinio artėjimo greitį kiekvienam bandymui ir užsirašyk stebimą dažnį.

3 · Rink duomenis

Braižyk stebimą dažnį f′ (y ašis) prieš šaltinio greitį v_s (x ašis) savo trims bandymams.

4 · Analizuok

1. Vienam bandymui apskaičiuok f′ = f·c/(c − v_s) naudodamas c = 331.3·√(1 + 20/273.15) m/s 20°C orui. Palygink su lentele.
2. Paaiškink, kodėl f′ nuolat didėja v_s augant ir kas atsitiktų formulei (ir garsui), jei v_s kada nors pasiektų garso greitį c.

5 · Išplėsk

1. Ambulancijos sirena skamba aukščiau artėdama ir staigiai krenta prasilenkiant ir tolstant. Naudodamas Doplerio formulės ženklų konvenciją paaiškink kritimą.
2. Šis eksperimentas apima tik artėjantį šaltinį. Jei šaltinis judėtų tolyn, ar tikėtumeisi, kad (c − v_s) taptų (c + v_s) vardiklyje? Paaiškink, ką tai daro f′.

Fizika už šio eksperimento

← Grįžti prie eksperimento

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai