Dalgalar ve Ses
Doppler — yaklaşan kaynak
Oynat'a basın — gözlemciye doğru kaynak hızı v_s'yi artırın; f′ 440 Hz'in üzerine çıkar.
Doppler — yaklaşan kaynak — etkileşimli Dalgalar ve Ses simülasyonu. Oynat'a basın — gözlemciye doğru kaynak hızı v_s'yi artırın; f′ 440 Hz'in üzerine çıkar. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Doppler etkisi
Hareketli bir kaynak önündeki dalga cephelerini sıkıştırır, gözlemlenen frekansı artırır.
Kaynak durgun bir gözlemciye yaklaştığında, her ardışık tepe daha yakın bir konumdan yayılır ve yayılma frekansından daha sık ulaşır.
- f′ = f · c/(c − v_s)
- Yaklaşırken → f′ daha yüksek
Araştırma özeti
Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın
Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.
Sürüş sorusu
Bir ses kaynağı sabit bir ton yayarak sabit bir dinleyiciye doğru hareket eder. Dinleyici kaynağın gerçek frekansıyla daha yüksek, daha düşük veya aynı perdeyi mi duyuyor?
Tartılacak tahminler
- Dinleyici, kaynağın gerçek frekansından daha yüksek bir perde duyar.
- Dinleyici tam olarak aynı perdeyi duyar.
- Dinleyici daha düşük bir ses duyar.
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Kaynak frekansı f (Hz)
- Kaynak hızı v_s (m/s)
Ölçtüğünüz şey:
- Gözlemlenen frekans f′ (Hz)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- Doppler yaklaşımı ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Kaynak, 20°C sıcaklıktaki havada 440 Hz yayar; dinleyici sabittir.
- Gözlemcide gözlemlenen frekans okumasını etkinleştirin.
- Her deneme için kaynağın yaklaşma hızını ayarlayın ve gözlemlenen frekansı kaydedin.
Yönetim denklemi
Doppler Etkisi (hareketli kaynak) — f′ = f·(c + v_o)/(c − v_s)
Sabit bir dinleyiciye doğru hareket eden bir kaynak, önündeki dalga cephelerini sıkıştırarak dinleyicinin duyduğu frekansı yükseltir: f′ = f·c/(c − v_s).
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Bir deneme için, 20 °C hava için c = 331.3 ·√(1 + 20 /273.15) m/s kullanarak f′ = f·c/(c – v_s)'yi hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
- v_s büyüdükçe f′'nin neden artmaya devam ettiğini ve v_s ses c hızına ulaşırsa formüle (ve sese) ne olacağını açıklayın.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Ambulans sireninin sesi yaklaşırken daha tiz çıkıyor, geçerken ve uzaklaşırken ise aniden tizleşiyor. Düşüşü açıklamak için Doppler formülünün işaret kuralını kullanın.
- Bu deney yalnızca yaklaşan bir kaynağı kapsamaktadır. Bunun yerine kaynak uzaklaşıyor olsaydı, (c − v_s)'nin paydada (c + v_s) olmasını bekler miydiniz? Bunun f′'ye ne yaptığını açıklayın.
- 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
- Hoş geldiniz: Doppler yaklaşımı
- Seçin: gözlemci
- Oynat'a basın
- Yükselen ton
- Denetleyiciyi açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.