Sóng & Âm thanh
Doppler — nguồn tiến lại gần
Nhấn Phát — tăng vận tốc nguồn v_s tiến về phía người quan sát; f′ tăng lên trên 440 Hz.
Doppler — nguồn tiến lại gần — mô phỏng Sóng & Âm thanh tương tác. Nhấn Phát — tăng vận tốc nguồn v_s tiến về phía người quan sát; f′ tăng lên trên 440 Hz. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.
Hiệu ứng Doppler
Một nguồn đang chuyển động nén các mặt sóng phía trước nó, làm tăng tần số quan sát được.
Khi nguồn tiến lại gần một người quan sát đứng yên, mỗi đỉnh sóng liên tiếp được phát ra từ một vị trí gần hơn và đến với tần số cao hơn tần số phát ra.
- f′ = f · c/(c − v_s)
- Tiếp cận → f′ cao hơn
Tóm tắt điều tra
Lập kế hoạch câu hỏi trước khi bạn mở phòng thí nghiệm
Bản tóm tắt phản ánh trang được kết xuất trước: câu hỏi dẫn dắt, các dự đoán cạnh tranh, vai trò của biến, các định luật chi phối, phần thiết lập và các gợi ý phân tích, mở rộng vẫn hiển thị theo thứ tự này.
Câu hỏi lái xe
Một nguồn âm di chuyển về phía người nghe đứng yên và phát ra âm đều. Người nghe có nghe thấy âm vực cao hơn, thấp hơn hay giống với tần số thực của nguồn không?
Dự đoán cân nặng
- Người nghe nghe thấy âm vực cao hơn tần số thực của nguồn.
- Người nghe nghe thấy cùng một cao độ.
- Người nghe nghe thấy âm vực thấp hơn.
Vai trò thay đổi
Những gì bạn đặt:
- Nguồn tần số f (Hz)
- Tốc độ nguồn v_s (m/s)
Những gì bạn đo lường:
- Tần số quan sát được f′ (Hz)
Cuộc điều tra diễn ra như thế nào
- Mở cài đặt trước phương pháp doppler và nhấn Đặt lại. Nguồn phát ra tần số 440 Hz trong không khí 20°C; người nghe đứng yên.
- Cho phép đọc tần số quan sát được ở người quan sát.
- Đặt tốc độ tiếp cận của nguồn cho mỗi lần thử và ghi lại tần suất quan sát được.
phương trình điều khiển
Hiệu ứng Doppler (nguồn chuyển động) — f′ = f·(c + v_o)/(c − v_s)
Một nguồn chuyển động về phía người nghe đứng yên sẽ nén các mặt sóng phía trước nó, làm tăng tần số mà người nghe nghe được: f′ = f·c/(c − v_s).
Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì
- Đối với một lần thử, hãy tính f′ = f·c/(c − v_s) bằng cách sử dụng c = 331.3 ·√(1 + 20 /273.15) m/s cho không khí 20 °C. So sánh với bảng.
- Giải thích tại sao f′ tiếp tục tăng khi v_s tăng, và điều gì sẽ xảy ra với công thức (và với âm thanh) nếu v_s đạt tới tốc độ âm thanh c.
Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm
- Tiếng còi xe cứu thương phát ra âm vực cao hơn khi nó đến gần và đột ngột giảm âm lượng khi nó đi qua và lùi lại. Sử dụng quy ước ký hiệu của công thức Doppler để giải thích sự sụt giảm.
- Thí nghiệm này chỉ bao gồm một nguồn tiếp cận. Thay vào đó, nếu nguồn đang di chuyển đi xa, bạn có mong đợi (c − v_s) trở thành (c + v_s) trong mẫu số không? Giải thích điều đó có tác dụng gì với f′.
- 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
- Chào mừng đến hiệu ứng Doppler: tiến lại gần
- Chọn người quan sát
- Nhấn Phát
- Cao độ tăng dần
- Mở Trình kiểm tra
- Hoàn thành!
Mở mô phỏng tương tác để xây dựng hoạt cảnh, nhấn Chạy và khám phá với các phép đo trực tiếp và bài hướng dẫn.
Mở phòng thí nghiệm tương tác →