Efekt Dopplera: definicja, formuły i inne rzeczy, które musisz wiedzieć

Czy wiesz, jaki jest efekt Dopplera? Jednym z typowych przykładów z życia codziennego jest sytuacja, gdy widzimy karetkę z syreną biegnącą w naszym kierunku. Z daleka słychać już dźwięk syreny, ale z niską częstotliwością. Im bliżej nas karetka, tym wyraźniejsza będzie częstotliwość dźwięku. Im dalej znajduje się karetka, tym częstotliwość dźwięku maleje. Teraz to zdarzenie nazywa się efektem Dopplera. Jednak jakie jest prawdziwe znaczenie tego efektu Dopplera?

Przy tej okazji będziemy dalej omawiać efekt Dopplera.

Zrozumienie efektu Dopplera

efekt Dopplera jest zmianą częstotliwości lub długości fali fali docierającej do odbiornika, który porusza się względem źródła fali. Naukowiec z Austrii, który jako pierwszy wyjaśnił to wydarzenie, Christian Doppler.

Ten, który milczał, usłyszał głos ze źródła głosu, które również milczało. Dźwięk, który słyszymy, będzie miał taką samą częstotliwość jak źródło dźwięku. Jednak w efekcie Dopplera źródłem dźwięku jest coś, co się porusza. Im bliżej obiektu, tym większa częstotliwość dźwięku i odwrotnie.

Wzory na efekt Dopplera

Wiedząc, czym jest efekt Dopplera, nadszedł czas, abyśmy zrozumieli wzór na efekt Dopplera. Efekt ten można sformułować poprzez:

wzór na efekt Dopplera

Wyjaśnienie:

fap jest częstotliwością słyszaną przez słuchacza (Hz)

fas jest częstotliwością emitowaną przez źródło dźwięku (Hz)

v to prędkość dźwięku w powietrzu (m / s)

vp jest prędkością słuchacza -jeśli się porusza- (m / s)

vs jest prędkością źródła dźwięku -jeśli się porusza- (m / s)

Znak ± powyższego wzoru może być dodatni lub ujemny, dostosowany do warunków słuchacza i źródła dźwięku. v p będzie dodatnia (+), jeśli słuchacz zbliża się do źródła dźwięku, a wartość ujemna), jeśli znajduje się z dala od źródła dźwięku. A v s jest dodatnie (+), jeśli źródło dźwięku znajduje się z dala od słuchacza, a ujemne (-), jeśli zbliża się do słuchacza.

Wykorzystanie efektu Dopplera

Efekt Dopplera może być używany do różnych rzeczy, kilka przykładów:

Wykorzystanie Na radarze

Efekt Dopplera jest wykorzystywany w różnego rodzaju radarach do pomiaru prędkości obserwowanego obiektu. Mierząc zmianę odbieranej częstotliwości, możemy zmierzyć prędkość obiektu.

Wykorzystanie w zdrowiu

Jedna z form wykorzystania tego efektu w zdrowiu jest włączona echokardiogram, wyrób medyczny wykorzystujący zjawisko efektu Dopplera do dokładnego pomiaru prędkości przepływu krwi i właściwości tkanek. Urządzenie to ma również możliwość tworzenia obrazów serca i strumieni krwi za pomocą dwuwymiarowych i trójwymiarowych dźwięków ultradźwiękowych Dopplera.

Oprócz dwóch powyższych rzeczy, jest o wiele więcej zastosowań tego efektu.

Przykład problemów

Karetka z włączoną syreną o częstotliwości 940 Hz poruszająca się z prędkością 90 km / h zbliżyła się do stojącego na poboczu drogi. Jeśli prędkość dźwięku w powietrzu wynosi 340 m / s, jaką częstotliwość syrena słyszy przez tę osobę?

Dyskusja:

Wiadomo, że v s = 90 km / h = 25 m / s.

Ponieważ źródło dźwięku zbliża się do słuchacza, to vs ma wartość ujemną (-)

Ponieważ słuchacz milczy, to vp   = 0.

Po to aby:

Za pomocą wzoru

wzór na efekt Dopplera

otrzymane wyniki to:

przykłady wyników efektu Dopplera

Częstotliwość syreny słyszanej przez osobę wynosi 1014,6 Hz.

Cóż, to wyjaśnienie efektu Dopplera, a także formuła: Masz pytanie? Jeśli tak, możesz to wpisać w kolumnie komentarzy. I nie zapomnij podzielić się tą wiedzą z tłumem!

Najnowsze posty