ปรากฏการณ์ดอปเลอร์
เมื่อแหล่งเสียงเคลื่อนเข้าหาคุณ มันไล่ตามคลื่นเสียงของตัวเองได้เล็กน้อย บีบคลื่นให้ชิดกันด้านหน้า — คุณจึงได้ยินเสียงสูงขึ้น เมื่อมันเคลื่อนออกห่าง คลื่นยืดออกด้านหลัง ระดับเสียงจึงตก นี่คือเหตุที่ไซเรนดังสูงขึ้นขณะเข้าใกล้ และต่ำลงเมื่อผ่านไปแล้ววิ่งห่าง
f_obs = f · c / (c − v_s)
- f_obs — ความถี่ที่สังเกตได้ (Hz): ระดับเสียงที่คุณได้ยินจริง
- f — ความถี่แหล่งกำเนิด (Hz): ระดับเสียงที่แหล่งส่งเมื่อยืนนิ่ง
- c — อัตราเร็วเสียง (m/s): คลื่นเสียงเดินทางผ่านอากาศเร็วเพียงใด
- v_s — ความเร็วแหล่งเสียง (m/s): แหล่งเสียงเคลื่อนเข้าหาคุณเร็วเพียงใด
ไซเรนรถพยาบาลส่งเสียง 320 เฮิรตซ์คงที่ขณะขับเข้าหาคุณที่ 20 เมตรต่อวินาที เสียงเดินทาง 340 เมตรต่อวินาที คุณได้ยินความถี่เท่าใด
- f = 320 Hz
- c = 340 m/s
- v_s = 20 m/s
- f_obs = f · c / (c − v_s)
- f_obs = 320 Hz · 340 / (340 − 20) = 320 Hz · 340 / 320
f_obs = 340 Hz