డాప్లర్ ప్రభావం: వినికిడిని సమీపించే మూలం
1 · ఊహించండి
శబ్ద మూలం స్థిరమైన శ్రుతిని ఉద్గరిస్తూ నిశ్చల వినికిడి వైపు కదులుతుంది. వినికిడి మూలం యొక్క అసలు పౌనఃపున్యం కంటే ఎక్కువ, తక్కువ, లేదా ఒకే శ్రుతి వింటుందా?
- వినికిడి మూలం అసలు పౌనఃపున్యం కంటే ఎక్కువ శ్రుతి వింటుంది.
- వినికిడి సరిగ్గా ఒకే శ్రుతి వింటుంది.
- వినికిడి తక్కువ శ్రుతి వింటుంది.
2 · అమరిక
- doppler-approach ప్రీసెట్ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. మూలం 20°C గాలిలో 440 Hz ఉద్గరిస్తుంది; వినికిడి నిశ్చలంగా ఉంటుంది.
- పరిశీలకుడి వద్ద గమనించిన-పౌనఃపున్యం రీడింగ్ను చేతనం చేయండి.
- ప్రతి ప్రయత్నానికి మూలం సమీపక వడిని సెట్ చేసి, గమనించిన పౌనఃపున్యాన్ని నమోదు చేయండి.
3 · డేటా సేకరించండి
| మూలపు పౌనఃపున్యం f (Hz) | మూలపు వేగం v_s (m/s) | గమనించిన పౌనఃపున్యం f′ (Hz) |
|---|---|---|
| 440.00 | 20.00 | |
| 440.00 | 35.00 | |
| 440.00 | 50.00 |
మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం మూల వడి v_s (x-అక్షం) పై గమనించిన పౌనఃపున్యం f′ (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి.
4 · విశ్లేషించండి
- ఒక ప్రయత్నానికి, 20°C గాలి కోసం c = 331.3·√(1 + 20/273.15) m/s ఉపయోగించి f′ = f·c/(c − v_s) లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
- v_s పెరిగేకొద్దీ f′ ఎందుకు పెరుగుతూనే ఉంటుందో, v_s ఎప్పుడైనా శబ్ద వేగం c ను చేరితే సూత్రానికి (మరియు శబ్దానికి) ఏమి జరుగుతుందో వివరించండి.
5 · విస్తరించండి
- అంబులెన్స్ సైరన్ సమీపించేకొద్దీ ఎక్కువ శ్రుతిలో వినిపిస్తుంది, దాటి దూరం అయ్యేకొద్దీ అకస్మాత్తుగా శ్రుతి పడిపోతుంది. ఆ పతనాన్ని వివరించడానికి డాప్లర్ సూత్రంలోని చిహ్న నియమాన్ని ఉపయోగించండి.
- ఈ ప్రయోగం సమీపించే మూలాన్నే కవర్ చేస్తుంది. మూలం బదులుగా దూరం కదిలితే, భాగహారంలో (c − v_s) అనేది (c + v_s) అవుతుందని అనుకుంటారా? అది f′ కు ఏమి చేస్తుందో వివరించండి.
ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం
డాప్లర్ ప్రభావం (కదిలే మూలం)
నిశ్చల వినికిడి వైపు కదిలే మూలం తన ముందు తరంగాగ్రాలను కుదించి, వినికిడి వినే పౌనఃపున్యాన్ని పెంచుతుంది: f′ = f·c/(c − v_s).
తరంగాలు & శబ్దం
- తీగపై ప్రయాణిక తరంగాలు: వడి, పౌనఃపున్యం, తరంగదైర్ఘ్యం
- స్పందనలు: దగ్గరగా ఉన్న రెండు పౌనఃపున్యాల వ్యతికరణం
- స్థిర తరంగాలు: స్థిరపరచిన తీగపై హార్మోనిక్లు
- శబ్ద తీవ్రత, విలోమ-వర్గ నియమం
- డెసిబెల్ స్కేల్: భారీ తీవ్రత శ్రేణిని కుదించడం
- స్వరరీతి: సంకీర్ణ స్వరం యొక్క హార్మోనిక్ కూర్పు
- తెరిచిన-పైపు అనునాదం: పొడవు శ్రుతిని నిర్ణయిస్తుంది