Efectul Doppler: o sursă care se apropie de un ascultător

1 · Prezice

O sursă de sunet se mișcă spre un ascultător staționar, emițând un ton constant. Aude ascultătorul o înălțime mai mare, mai mică sau aceeași ca frecvența reală a sursei?

• Ascultătorul aude o înălțime mai mare decât frecvența reală a sursei.
• Ascultătorul aude exact aceeași înălțime.
• Ascultătorul aude o înălțime mai mică.

2 · Montaj

1. Deschide presetarea doppler-approach și apasă Resetează. Sursa emite 440 Hz în aer de 20°C; ascultătorul este staționar.
2. Activează citirea frecvenței observate la observator.
3. Setează viteza de apropiere a sursei pentru fiecare încercare și înregistrează frecvența observată.

3 · Colectează date

Plotează frecvența observată f′ (axa y) în funcție de viteza sursei v_s (axa x) pentru cele trei încercări.

4 · Analizează

1. Pentru o încercare, calculează f′ = f·c/(c − v_s) folosind c = 331.3·√(1 + 20/273.15) m/s pentru aer de 20°C. Compară cu tabelul.
2. Explică de ce f′ continuă să crească pe măsură ce v_s crește și ce s-ar întâmpla cu formula (și cu sunetul) dacă v_s ar atinge vreodată viteza sunetului c.

5 · Extinde

1. Sirena unei ambulanțe sună mai ascuțit pe măsură ce se apropie și coboară brusc în înălțime când trece și se îndepărtează. Folosește convenția de semn a formulei Doppler pentru a explica căderea.
2. Acest experiment acoperă doar o sursă care se apropie. Dacă sursa s-ar îndepărta în schimb, te-ai aștepta ca (c − v_s) să devină (c + v_s) la numitor? Explică ce face asta cu f′.

Fizica din spatele acestui experiment

← Înapoi la experiment

138 de fișe de laborator de fizică tipăribile gratuit