Fizică Unde și oscilații
Ce este efectul Doppler pentru unde sonore?
Efectul Doppler pentru unde sonore este schimbarea aparentă a frecvenței unui sunet când sursa și observatorul se mișcă unul față de celălalt. De exemplu, o mașină cu sirena care se apropie are frecvența auzită mai mare decât cea emisă. Acest efect se aplică undelor mecanice care necesită un mediu de propagare.
Cazuri tipice
- Sursa în mișcare, observator staționar f' = f v/(v ± v_s), unde f este frecvența emisă, v viteza sunetului (≈340 m/s), v_s viteza sursei, + pentru depărtare, - pentru apropiere.
- Observator în mișcare, sursa staționară f' = f (v ± v_o)/v, cu v_o viteza observatorului, + pentru apropiere, - pentru depărtare.
- Ambele în mișcare f' = f (v ± v_o)/(v ∓ v_s), semnele depind de direcții: numărător + pentru apropiere observator, numitor - pentru apropiere sursă.
Exemplu numeric
- 1 Pasul 1: Datele problemei O ambulanță emite la f=1000 Hz, se apropie cu v_s=30 m/s, observator staționar, v=340 m/s.
- 2 Pasul 2: Aplicarea formulei f' = f v/(v - v_s) = 1000 × 340/(340-30) = 340000/310 ≈ 1097 Hz.
- 3 Pasul 3: Interpretarea Frecvența auzită este cu 97 Hz mai mare, explicând sunetul mai ascuțit la apropiere.
Pentru exerciții, desenează direcțiile de mișcare pentru a alege corect semnele în formulă.