Skip to main content
Global

17.4: Athari ya Doppler na Booms za Sonic

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    183053

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Malengo ya kujifunza

    Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:

    • Kufafanua Doppler athari, Doppler kuhama, na boom Sonic.
    • Tumia mzunguko wa sauti iliyosikia na mtu anayeangalia mabadiliko ya Doppler.
    • Eleza sauti zinazozalishwa na vitu vinavyohamia kwa kasi zaidi kuliko kasi ya sauti.

    Sauti ya tabia ya pikipiki inayozunguka na ni mfano wa athari ya Doppler. Upiganaji wa juu wa lami hubadilika sana kwa sauti ya chini ya lami kama pikipiki inapita na mwangalizi wa stationary. Karibu na maburusi ya pikipiki na, zaidi ya ghafla kuhama. Haraka ya pikipiki huenda, mabadiliko makubwa zaidi. Pia tunasikia mabadiliko haya ya tabia katika mzunguko wa kupitisha magari ya mbio, ndege, na treni. Inajulikana sana kwamba hutumiwa kuashiria mwendo na watoto mara nyingi huiga kwa kucheza.

    Athari ya Doppler ni mabadiliko katika mzunguko ulioonekana wa sauti kutokana na mwendo wa chanzo au mwangalizi. Ingawa haijulikani sana, athari hii inaonekana kwa urahisi kwa chanzo cha kituo na mwangalizi wa kusonga. Kwa mfano, ikiwa unapanda treni uliopita kengele ya onyo ya stationary, utasikia mabadiliko ya mzunguko wa kengele kutoka juu hadi chini unapopita. Mabadiliko halisi katika mzunguko kutokana na mwendo wa jamaa wa chanzo na mwangalizi huitwa mabadiliko ya Doppler. Athari ya Doppler na mabadiliko ya Doppler ni jina la mwanafizikia wa Austria na mwanahisabati Christian Johann Doppler (1803—1853), ambaye alifanya majaribio na vyanzo vyote viwili vya kusonga na waangalizi wa kusonga. Doppler, kwa mfano, alikuwa wanamuziki kucheza kwenye gari kusonga wazi treni na pia kucheza amesimama karibu na tracks treni kama treni kupita na. Muziki wao ulizingatiwa wote na nje ya treni, na mabadiliko katika mzunguko yalipimwa.

    Ni nini kinachosababisha mabadiliko ya Doppler? Kielelezo\(\PageIndex{1}\), Kielelezo\(\PageIndex{2}\), na Kielelezo\(\PageIndex{3}\) kulinganisha mawimbi ya sauti iliyotolewa na vyanzo vya stationary na kusonga mbele katika molekuli Kila usumbufu huenea spherically kutoka mahali ambapo sauti ilikuwa lilio. Kama chanzo ni stationary, wote wa nyanja anayewakilisha compressions hewa katika wimbi sauti katikati ya hatua hiyo, na waangalizi stationary upande wowote kuona wavelength sawa na frequency kama lilio na chanzo, kama katika Kielelezo\(\PageIndex{1}\). Ikiwa chanzo kinahamia, kama katika Kielelezo\(\PageIndex{2}\), basi hali ni tofauti. Kila compression ya hewa huenda nje katika nyanja kutoka mahali ambapo ilitolewa, lakini hatua ya chafu hatua. Hatua hii ya kusonga chafu husababisha compressions hewa kuwa karibu pamoja upande mmoja na mbali mbali kwa upande mwingine. Hivyo, wavelength ni mfupi katika mwelekeo chanzo ni kusonga (upande wa kulia katika Kielelezo\(\PageIndex{2}\)), na tena katika mwelekeo kinyume (upande wa kushoto katika Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Hatimaye, ikiwa waangalizi wanahamia, kama katika Kielelezo\(\PageIndex{3}\), mzunguko ambao wanapokea mabadiliko ya compressions. Mwangalizi anayesonga kuelekea chanzo huwapokea kwa mzunguko wa juu, na mtu anayeondoka kwenye chanzo huwapokea kwa mzunguko wa chini.

    Mawimbi ya sauti yanayotoka kwenye gari kusimamishwa barabara yanaonyeshwa kama maeneo ya spherical ya ukandamizaji. Mawimbi yanaonyeshwa kufikia waangalizi wawili, X na Y, wamesimama pande tofauti za gari.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Sauti iliyotolewa na chanzo kuenea katika mawimbi spherical. Kwa sababu chanzo, waangalizi, na hewa ni stationary, wavelength na frequency ni sawa katika pande zote na kwa waangalizi wote.
    Waangalizi wawili X na Y wamesimama kwenye ncha mbili za barabara. Gari linaonyeshwa kuhamia kutoka kwa mwangalizi X upande wa kushoto kuelekea mwangalizi Y upande wa kulia. Mawimbi ya sauti yanaonyeshwa kama compressions ya hewa ya spherical kuenea nje kutoka pointi ambayo hutolewa alama kutoka moja hadi tano. Vikwazo vya hewa vinaonyeshwa kufika mara kwa mara kwa mwangalizi Y kuelekea ambaye gari huenda, ikilinganishwa na compressions kufikia X.
    Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Sauti lilio na chanzo kuhamia haki kuenea nje kutoka pointi ambayo walikuwa lilio. Urefu wa wavelength umepunguzwa na, kwa hiyo, mzunguko huongezeka katika mwelekeo wa mwendo, ili mwangalizi upande wa kulia aisikie sauti ya juu. Kinyume chake ni kweli kwa mwangalizi upande wa kushoto, ambapo wavelength imeongezeka na mzunguko umepunguzwa.
    Gari linaonyeshwa kusimamishwa barabarani. Waangalizi wawili wanaonyeshwa kuvuka barabara kutoka nyuma ya gari. Mtazamaji X upande wa kushoto anahamia mbali na gari, na mwangalizi Y upande wa kulia anakaribia gari. Mawimbi ya sauti yanayotokana na hatua ndani ya gari yanaonyeshwa kama compressions ya hewa ya spherical ambayo hufikia waangalizi kwa masafa tofauti.
    Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Athari sawa huzalishwa wakati waangalizi wanahamia jamaa na chanzo. Mwendo kuelekea chanzo kuongezeka frequency kama mwangalizi juu ya haki hupita kwa njia ya viumbe zaidi wimbi kuliko yeye ingekuwa kama stationary. Mwendo mbali na chanzo itapungua frequency kama mwangalizi upande wa kushoto hupita katika viumbe wachache wimbi kuliko yeye ingekuwa kama stationary.

    Tunajua kwamba wavelength na frequency\(v_w\) ni kuhusiana na\(v_w = f\lambda\), wapi kasi fasta ya sauti. Sauti inakwenda katikati na ina kasi sawa\(v_w\) katika kati hiyo ikiwa chanzo kinahamia au la. Hivyo\(f\) kuongezeka kwa\(\lambda\) ni mara kwa mara. Kwa sababu mwangalizi upande wa kulia katika Kielelezo\(\PageIndex{2}\) inapata wavelength mfupi, frequency yeye anapata lazima juu. Vile vile, mwangalizi upande wa kushoto anapata wavelength ndefu, na hivyo anasikia mzunguko wa chini. Kitu kimoja kinachotokea katika Kielelezo\(\PageIndex{3}\). Mzunguko wa juu unapokea na mwangalizi akihamia kuelekea chanzo, na mzunguko wa chini unapokea na mwangalizi akiondoka kwenye chanzo. Kwa ujumla, basi, mwendo wa jamaa wa chanzo na mwangalizi kuelekea kila mmoja huongeza mzunguko uliopokea. Mwendo jamaa mbali itapungua frequency. Kasi kubwa ya jamaa ni, athari kubwa zaidi.

    Doppler athari

    Athari ya Doppler hutokea si kwa sauti tu bali kwa wimbi lolote wakati kuna mwendo wa jamaa kati ya mwangalizi na chanzo. Kuna mabadiliko ya Doppler katika mzunguko wa mawimbi ya sauti, mwanga, na maji, kwa mfano. Mabadiliko ya Doppler yanaweza kutumika kuamua kasi, kama vile wakati ultrasound inaonekana kutoka kwa damu katika uchunguzi wa matibabu. Uchumi wa galaxi unatambuliwa na mabadiliko katika masafa ya nuru yaliyopokelewa kutoka kwao na imesema mengi kuhusu asili ya ulimwengu. Fizikia ya kisasa imeathiriwa sana na uchunguzi wa mabadiliko ya Doppler.

    Kwa mwangalizi wa kituo na chanzo cha kusonga, mzunguko\(f_{obs}\) uliopokea na mwangalizi unaweza kuonyeshwa kuwa

    \[f_{obs} = f_s \left( \dfrac{v_w}{v_w \pm v_s}\right ),\]

    wapi\(f_s\) mzunguko wa chanzo, v_s\) ni kasi ya chanzo kando ya mstari kujiunga na chanzo na mwangalizi, na\(v_s\) ni kasi ya sauti. Ishara ndogo hutumiwa kwa mwendo kuelekea mwangalizi na ishara ya pamoja ya mwendo mbali na mwangalizi, huzalisha mabadiliko sahihi juu na chini kwa mzunguko. Kumbuka kuwa kasi kubwa ya chanzo, athari kubwa zaidi. Vile vile, kwa chanzo cha kituo na mwangalizi wa kusonga, mzunguko uliopatikana na mwangalizi\(f_{obs}\) hutolewa na

    \[f_{obs} = f_s\left(\dfrac{v_w \pm v_{obs}}{v_w}\right),\]

    \(v_{obs}\)wapi kasi ya mwangalizi kando ya mstari kujiunga na chanzo na mwangalizi. Hapa ishara ya pamoja ni kwa mwendo kuelekea chanzo, na minus ni kwa mwendo mbali na chanzo.

    Mfano\(\PageIndex{1}\): Calculate Doppler Shift: A Train Horn

    Tuseme treni iliyo na pembe ya 150-Hz inahamia saa 35.0 m/s katika hewa bado siku ambapo kasi ya sauti ni 340 m/s.

    (a) Ni masafa gani yanazingatiwa na mtu mwenye stationary upande wa nyimbo wakati treni inakaribia na baada ya kupita?

    (b) Ni mzunguko gani unaozingatiwa na mhandisi wa treni anayesafiri kwenye treni?

    Mkakati

    Ili kupata frequency aliona katika (a),\(f_{obs} = f_s \left(\frac{v_s}{v_w \pm v_s}\right),\) lazima kutumika kwa sababu chanzo ni kusonga. Ishara ndogo hutumiwa kwa treni inakaribia, na ishara zaidi ya treni ya kurudi. Katika (b), kuna mabadiliko mawili ya Doppler - moja kwa chanzo cha kusonga na nyingine kwa mwangalizi wa kusonga.

    Suluhisho kwa (a)

    (1) Weka maadili inayojulikana katika\(f_{obs} = f_s\left(\frac{v_w}{v_w - v_s}\right)\).

    \[f_{obs} = f_s\left(\frac{v_w}{v_w - v_s}\right) = (150 \, Hz) \left(\dfrac{340 \, m/s}{340 \, m/s - 35.0 \, m/s}\right)\]

    (2) Tumia mahesabu ya mzunguko unaozingatiwa na mtu mwenye kituo kama treni inakaribia. \[f_{obs} = (150 \, Hz)(1.11) = 167 \, Hz\]

    (3) Matumizi equation sawa na ishara pamoja na kupata frequency kusikia na mtu stationary kama treni recedes. \[f_{obs} = f_s\left(\dfrac{v_w}{v_w - v_s}\right) = (150 \, Hz)\left(\dfrac{340 \, m/s}{340n \, m/s + 35.0 \, m/s}\right)\]

    (4) Fanya mahesabu ya mzunguko wa pili. \[f_{obs} = (150 \, Hz)(0.907) = 136 \, Hz\]

    Majadiliano juu ya (a)

    Nambari zilizohesabiwa ni halali wakati treni iko mbali ya kutosha kwamba mwendo uko karibu kwenye mstari wa kujiunga na treni na mwangalizi. Katika matukio hayo yote, mabadiliko ni muhimu na yanaona kwa urahisi. Kumbuka kuwa mabadiliko ni 17.0 Hz kwa mwendo kuelekea na 14.0 Hz kwa mwendo mbali. Mabadiliko hayapatikani.

    Suluhisho kwa (b)

    (1) Tambua anajulikana:

    • Inaonekana busara kwamba mhandisi atapokea mzunguko huo kama unaotolewa na pembe, kwa sababu kasi ya jamaa kati yao ni sifuri.
    • Kuhusiana na kati (hewa), kasi ni\(v_s = v_{obs} = 35.0 \, m/s\).
    • Mabadiliko ya kwanza ya Doppler ni kwa mwangalizi wa kusonga; pili ni kwa chanzo cha kusonga.

    (2) Tumia equation ifuatayo\[f_{obs} = \left[ f_s\left(\dfrac{v_w \pm v_{obs}}{v_w} \right)\right] \left(\dfrac{v_w}{v_w \pm v_s}\right).\]

    Kiasi katika mabano ya mraba ni mzunguko wa Doppler uliobadilishwa kutokana na mwangalizi wa kusonga. Sababu ya haki ni athari ya chanzo cha kusonga.

    (3) Kwa sababu mhandisi treni ni kusonga katika mwelekeo kuelekea pembe, ni lazima kutumia pamoja ishara kwa\(v_{obs}\); Hata hivyo, kwa sababu pembe pia kusonga katika mwelekeo mbali na mhandisi, sisi pia kutumia pamoja ishara kwa\(v_s\). Lakini treni inabeba mhandisi na pembe kwa kasi sawa, hivyo\(v_s = v_{obs}\). Matokeo yake, kila kitu lakini\(f_s\) cancels, kujitoa\[f_{obs} = f_s.\]

    Majadiliano kwa (b)

    Tunaweza kutarajia kwamba hakuna mabadiliko katika mzunguko wakati chanzo na mwangalizi hoja pamoja kwa sababu inafaa uzoefu wako. Kwa mfano, hakuna mabadiliko ya Doppler katika mzunguko wa mazungumzo kati ya dereva na abiria kwenye pikipiki. Watu kuzungumza wakati upepo hatua hewa kati yao pia kuchunguza hakuna mabadiliko Doppler katika mazungumzo yao. Jambo muhimu ni kwamba chanzo na mwangalizi si kusonga jamaa na kila mmoja.

    Sonic booms kwa upinde anaamka

    Ni nini kinachotokea kwa sauti inayozalishwa na chanzo cha kusonga, kama vile ndege ya ndege, ambayo inakaribia au hata inazidi kasi ya sauti? Jibu la swali hili linatumika si tu kwa sauti bali kwa mawimbi mengine yote pia.

    Tuseme ndege ya ndege inakuja karibu moja kwa moja kwako, ikitoa sauti ya mzunguko\(f_s\). Kasi kubwa ya ndege\(v_s\), mabadiliko makubwa ya Doppler na thamani kubwa zaidi inayozingatiwa\(f_{obs}\). Sasa, kama\(v_s\) inakaribia kasi ya sauti,\(f_{obs}\) inakaribia infinity, kwa sababu denominator\(f_{obs} = f_s \left(\frac{v_w}{v_w \pm v_s}\right)\) inakaribia sifuri. Kwa kasi ya sauti, matokeo haya yanamaanisha kuwa mbele ya chanzo, kila wimbi la mfululizo linawekwa juu ya uliopita kwa sababu chanzo kinaendelea mbele kwa kasi ya sauti. Mwangalizi anawapata wote kwa papo moja, na hivyo mzunguko hauwezi. (Kabla ya ndege kuzidi kasi ya sauti, baadhi ya watu walisema kuwa haiwezekani kwa sababu vile superposition kujenga itakuwa kuzalisha shinikizo kubwa ya kutosha kuharibu ndege.) Ikiwa chanzo kinazidi kasi ya sauti, hakuna sauti inapokelewa na mwangalizi mpaka chanzo kimepita, ili sauti kutoka chanzo kinachokaribia zichanganyike na zile zinazotoka humo wakati wa kurudi. Kuchanganya hii inaonekana kuwa mbaya, lakini kitu kinachovutia kinachotokea-boom ya sonic imeundwa. (Angalia Kielelezo\(\PageIndex{4}\).)

    Mchoro unaonyesha wimbi la sauti na compressions ya hewa ya spherical inayojitokeza kutoka chanzo kinachohamia kuelekea kulia. chanzo ni umeonyesha hoja na kasi v ndogo s. spherical hewa compressions ni umeonyesha hoja na kasi v ndogo w. kuingiliwa kwa mawimbi ya sauti ni umeonyesha katika mistari miwili, moja kila upande wa mawimbi. Pembe kati ya mistari hii miwili inaitwa theta.
    Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Sound mawimbi kutoka chanzo kwamba hatua kwa kasi zaidi kuliko kasi ya kuenea sauti spherically kutoka mahali ambapo ni lilio, lakini chanzo hatua mbele ya kila. Kuingiliwa kwa kujenga kwenye mistari iliyoonyeshwa (kwa kweli koni katika vipimo vitatu) hujenga wimbi la mshtuko linaloitwa boom ya sauti. Kasi kasi ya chanzo, ndogo angle\(\theta\).

    Kuna kuingiliwa kwa kujenga kwenye mistari iliyoonyeshwa (koni katika vipimo vitatu) kutoka kwa mawimbi sawa ya sauti yanayofika huko wakati huo huo. Superposition hii hufanya usumbufu unaoitwa boom ya sauti, kuingiliwa kwa kujenga kwa sauti iliyoundwa na kitu kinachohamia kwa kasi zaidi kuliko sauti. Ndani ya koni, kuingiliwa kwa kiasi kikubwa kunaharibika, na hivyo kiwango cha sauti kuna kiasi kidogo kuliko kwenye wimbi la mshtuko. Ndege inajenga booms mbili za sauti, moja kutoka pua yake na moja kutoka mkia wake. (Angalia Kielelezo\(\PageIndex{5}\).) Wakati wa chanjo ya televisheni ya kutua nafasi ya kuhamisha, vifungo viwili tofauti vinaweza kusikilizwa mara nyingi. Hizi zilitenganishwa na wakati hasa itachukua kuhamisha kupita kwa uhakika. Waangalizi juu ya ardhi mara nyingi hawaoni ndege kujenga boom Sonic, kwa sababu imepita kabla ya wimbi mshtuko kuwafikia, kama inavyoonekana katika Kielelezo\(\PageIndex{5}\). Kama ndege nzi karibu na katika urefu wa chini, shinikizo katika boom Sonic inaweza kuwa uharibifu na kuvunja madirisha kama vile njuga neva. Kwa sababu ya jinsi uharibifu wa sauti unaweza kuwa, ndege za supersonic zimepigwa marufuku juu ya maeneo ya wakazi wa Marekani.

    Ndege inaonyeshwa kuruka juu ya waangalizi watatu chini. Kuna mawimbi mawili ya mshtuko wa conical au booms za sauti zilizoundwa na pua na mkia wa ndege. Mwangalizi upande wa kushoto inavyoonekana kupokea mshtuko mshtuko wimbi kutoka mkia wa ndege, mwangalizi katikati anapata mshtuko mshtuko wimbi kutoka pua ya ndege, na mwangalizi upande wa kulia hajasikia sauti yoyote, yeye anashangaa tu kinachotokea.
    Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Booms mbili za sauti, zilizoundwa na pua na mkia wa ndege, zinazingatiwa chini baada ya ndege kupita.

    Booms za Sonic ni mfano mmoja wa uzushi mpana unaoitwa upinde anaamka. Upinde wake, kama vile moja katika Kielelezo\(\PageIndex{6}\), huundwa wakati chanzo cha wimbi kinaendelea kwa kasi zaidi kuliko kasi ya uenezi wa wimbi. Mawimbi ya maji yanaenea kwenye miduara kutoka mahali ambapo imeundwa, na upinde wake ni ukoo wa V-umbo wake kufuatilia chanzo. Mwamko wa upinde wa kigeni zaidi huundwa wakati chembe ya subatomiki inapita kwa njia ya kati kwa kasi zaidi kuliko kasi ya safari za mwanga katika katikati hiyo. (Katika utupu, kasi ya juu ya mwanga itakuwa\(3.99 \times 10^8 \, m/s\); katikati ya maji, kasi ya mwanga iko karibu na\( 0.75 c\). Kama chembe inajenga mwanga katika kifungu chake, kwamba mwanga kuenea juu ya koni na angle dalili ya kasi ya chembe, kama inavyoonekana katika Kielelezo\(\PageIndex{7}\). Kuamka kwa upinde huo huitwa mionzi ya Cerenkov na huonekana kwa kawaida katika fizikia ya chembe.

    Picha ya bata nyeusi kuogelea katika maji. Njia iliyoachwa nyuma na bata ndani ya maji inaonyesha umbo la karibu la koni.
    Kielelezo\(\PageIndex{6}\): Bow wake kuundwa na bata. Kuingiliwa kwa kujenga hutoa wake wa muundo, wakati kuna hatua ndogo ya wimbi ndani ya wake, ambapo kuingiliwa kunaharibika zaidi. (mikopo: Horia Varlan, Flickr)
    Picha ya mwanga bluu, katika utafiti Reactor pool.
    Kielelezo\(\PageIndex{7}\): mwanga wa bluu katika pool hii ya utafiti wa Reactor ni mionzi ya Cerenkov inayosababishwa na chembe za subatomic zinazosafiri kwa kasi zaidi kuliko kasi ya mwanga ndani ya maji. (mikopo: Marekani nyuklia Tume ya Udhibiti)

    Mabadiliko ya Doppler na booms ya sauti ni matukio ya sauti ya kuvutia yanayotokea katika kila aina ya mawimbi. Wanaweza kuwa na matumizi makubwa. Kwa mfano, mabadiliko ya Doppler katika ultrasound yanaweza kutumika kupima kasi ya damu, wakati polisi hutumia mabadiliko ya Doppler katika rada (microwave) kupima kasi ya gari. Katika hali ya hewa, mabadiliko ya Doppler hutumiwa kufuatilia mwendo wa mawingu ya dhoruba; vile “Doppler Radar” inaweza kutoa kasi na mwelekeo na uwezekano wa mvua au theluji ya kuweka mipaka ya hali ya hewa. Katika astronomia, tunaweza kuchunguza nuru iliyotokana na galaxi za mbali na kuamua kasi yao ikilinganishwa na yetu. Kama galaxi zikiondoka kwetu, nuru yao inabadilishwa kwa mzunguko wa chini, na hivyo kwa wavelength ndefu - kinachojulikana kuwa nyekundu kuhama. Habari hizo kutoka kwa galaxi mbali, mbali zimetuwezesha kukadiria umri wa ulimwengu (kutoka Big Bang) kama miaka bilioni 14.

    Zoezi\(\PageIndex{1}\)

    Kwa nini mwanasayansi Christian Doppler aliangalia wanamuziki wote kwenye treni ya kusonga na pia kutoka kwenye kituo cha stationary si kwenye treni?

    Jibu

    Doppler inahitajika kulinganisha mtazamo wa sauti wakati mwangalizi ni stationary na chanzo sauti hatua, na pia wakati chanzo sauti na mwangalizi ni wote katika mwendo.

    Zoezi\(\PageIndex{2}\)

    Eleza hali katika maisha yako wakati unaweza kutegemea mabadiliko ya Doppler kukusaidia ama wakati wa kuendesha gari au kutembea karibu na trafiki.

    Jibu

    Kama mimi ni kuendesha gari na mimi kusikia Doppler kuhama katika siren ambulance, Napenda kuwa na uwezo wa kuwaambia wakati ilikuwa kupata karibu na pia kama imepita. Hii ingeweza kunisaidia kujua kama nilihitaji kuvuta na kuruhusu ambulensi kupitia.

    Muhtasari

    • Athari ya Doppler ni mabadiliko katika mzunguko ulioonekana wa sauti kutokana na mwendo wa chanzo au mwangalizi.
    • Mabadiliko halisi katika mzunguko huitwa mabadiliko ya Doppler.
    • Boom ya sauti ni kuingiliwa kwa sauti ya sauti iliyoundwa na kitu kinachohamia kwa kasi zaidi kuliko sauti.
    • Boom Sonic ni aina ya upinde wake kuundwa wakati chanzo chochote wimbi hatua kwa kasi zaidi kuliko kasi wimbi uenezi.
    • Kwa mwangalizi wa kituo na chanzo cha kusonga, mzunguko uliozingatiwa\(f_{obs}\)\(f_{obs}\) ni:\(f_{obs} = f_s \left(\dfrac{v_w}{v_w \pm v_s}\right),\) wapi mzunguko wa chanzo,\(v_s\) ni kasi ya chanzo, na\(v_w\) ni kasi ya sauti. Ishara ndogo hutumiwa kwa mwendo kuelekea mwangalizi na ishara ya pamoja ya mwendo mbali.
    • Kwa chanzo cha kituo na mwangalizi wa kusonga, mzunguko uliozingatiwa\(v_{obs}\) ni:\(f_{obs} = f_s \left(\dfrac{v_w \pm v_{obs}}{v_w}\right),\) wapi kasi ya mwangalizi. w

    faharasa

    Athari ya Doppler
    mabadiliko katika mzunguko ulioonekana wa sauti kutokana na mwendo wa chanzo au mwangalizi
    Doppler kuhama
    mabadiliko halisi katika frequency kutokana na mwendo jamaa wa chanzo na mwangalizi
    boom ya sauti
    kuingiliwa kwa kujenga sauti iliyoundwa na kitu kusonga kwa kasi zaidi kuliko sauti
    upinde kuamka
    Uharibifu wa umbo la V uliundwa wakati chanzo cha wimbi kinaendelea kwa kasi zaidi kuliko kasi ya uenezi wa wimbi

    Wachangiaji na Majina

    {{template.contribopenStax College ()}