Dopplerov jav: zdroj sa približuje k poslucháčovi

1 · Predikuj

Zdroj zvuku sa hýbe smerom k stojacemu poslucháčovi a vysiela stály tón. Počuje poslucháč vyššiu, nižšiu alebo rovnakú výšku tónu ako skutočná frekvencia zdroja?

• Poslucháč počuje vyššiu výšku tónu než skutočná frekvencia zdroja.
• Poslucháč počuje presne rovnakú výšku tónu.
• Poslucháč počuje nižšiu výšku tónu.

2 · Priprav

1. Otvor predvolbu Dopplerov jav — približovanie a stlač Resetovať. Zdroj vysiela 440 Hz vo vzduchu 20 °C; poslucháč stojí.
2. Zapni odčítanie pozorovanej frekvencie u pozorovateľa.
3. Nastav rýchlosť približovania zdroja pre každý pokus a zaznamenaj pozorovanú frekvenciu.

3 · Zbieraj údaje

Zaznamenaj pozorovanú frekvenciu f′ (os y) verzus rýchlosť zdroja v_s (os x) pre svoje tri pokusy.

4 · Analyzuj

1. Pre jeden pokus vypočítaj f′ = f·c/(c − v_s) s c = 331.3·√(1 + 20/273.15) m/s pre vzduch 20 °C. Porovnaj s tabuľkou.
2. Vysvetli, prečo f′ stále rastie, keď v_s rastie, a čo by sa stalo so vzorcom (a so zvukom), keby v_s kedy dosiahlo rýchlosť zvuku c.

5 · Rozšír

1. Siréna sanitky znie vyššie, keď sa približuje, a prudko klesá vo výške, keď prejde a vzďaľuje sa. Použi konvenciu znamienok Dopplerovho vzorca na vysvetlenie poklesu.
2. Tento experiment pokrýva len približujúci sa zdroj. Keby sa zdroj pohyboval preč, očakával by si, že (c − v_s) sa v menovateli stane (c + v_s)? Vysvetli, čo to urobí s f′.

Fyzika za týmto experimentom

← Späť na experiment

138 bezplatných tlačiteľných pracovných listov z fyziky