Gelombang & Bunyi
Doppler -- sumber menghampiri
Tekan Main -- naikkan v_s sumber ke arah pemerhati; f′ naik melebihi 440 Hz.
Doppler -- sumber menghampiri — simulasi Gelombang & Bunyi interaktif. Tekan Main -- naikkan v_s sumber ke arah pemerhati; f′ naik melebihi 440 Hz. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Kesan Doppler
Sumber yang bergerak memampatkan muka gelombang di hadapannya, menaikkan frekuensi yang diperhatikan.
Apabila sumber menghampiri pemerhati pegun, setiap puncak berturutan dipancarkan daripada kedudukan lebih hampir, tiba lebih kerap daripada frekuensi yang dipancarkan.
- f′ = f · c/(c − v_s)
- Menghampiri → f′ lebih tinggi
Ringkasan penyiasatan
Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal
Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.
Soalan pemacu
Satu sumber bunyi bergerak ke arah pendengar pegun sambil memancarkan nada tetap. Adakah pendengar mendengar pic lebih tinggi, lebih rendah, atau sama dengan frekuensi sebenar sumber?
Ramalan untuk ditimbang
- Pendengar mendengar pic lebih tinggi daripada frekuensi sebenar sumber.
- Pendengar mendengar pic yang tepat sama.
- Pendengar mendengar pic lebih rendah.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Frekuensi sumber f (Hz)
- Laju sumber v_s (m/s)
Apa yang anda ukur:
- Frekuensi diperhatikan f′ (Hz)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset doppler-menghampiri dan tekan Set semula. Sumber memancarkan 440 Hz dalam udara 20°C; pendengar pegun.
- Aktifkan bacaan frekuensi-diperhatikan pada pemerhati.
- Tetapkan laju menghampiri sumber bagi setiap percubaan dan rekod frekuensi yang diperhatikan.
Persamaan pengawal
Kesan Doppler (sumber bergerak) — f′ = f·(c + v_o)/(c − v_s)
Sumber yang bergerak ke arah pendengar pegun memampatkan muka gelombang di hadapannya, menaikkan frekuensi yang didengari pendengar: f′ = f·c/(c − v_s).
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira f′ = f·c/(c − v_s) menggunakan c = 331.3·√(1 + 20/273.15) m/s bagi udara 20°C. Bandingkan dengan jadual.
- Terangkan mengapa f′ terus meningkat ketika v_s membesar, dan apa yang akan berlaku pada formula (dan pada bunyi) jika v_s pernah mencapai laju bunyi c.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Siren ambulans berbunyi pic-tinggi ketika menghampiri dan tiba-tiba jatuh picnya ketika ia melepasi dan menjauh. Gunakan konvensyen tanda formula Doppler untuk menerangkan kejatuhan itu.
- Eksperimen ini hanya meliputi sumber yang menghampiri. Jika sumber bergerak menjauh sebaliknya, adakah andajangkan (c − v_s) menjadi (c + v_s) dalam penyebut? Terangkan apa yang itu buat kepada 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
- Selamat datang ke Doppler Menghampiri
- Pilih pemerhati
- Tekan Main
- Pic menaik
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.