Klakson samochodu ma częstotliwość 800 Hz. Jaka będzie częstotliwość dźwięku, który usłyszymy, gdy auto jadące z prędkością
30 m/s będzie się:
a) zbliżać
b) oddalać
potrzebuje na teraz​


Odpowiedź :

[tex]f_{z}= 800 \ Hz \ - \ czestotliwosc \ zrodla\\v_{z} = 30\frac{m}{s} \ - \ predkosc \ zrodla\\v = 340\frac{m}{s} \ - \ predkosc \ fali \ dzwiekowej \ w \ powietrzu\\f \ - \ czestotliwosc \ odbierana[/tex]

Przyjmuję, że obserwator jest nieruchomy (czyli stoimy w miejscu)

a) Gdy źródło się zbliża, częstotliwość odbierana wyraża się wzorem:

[tex]f = f_{z}\cdot\frac{v}{v+v_{z}}\\\\f = 800 \ Hz\cdot\frac{340\frac{m}{s}}{340\frac{m}{s}-30\frac{m}{s}}\\\\\boxed{f = 877,4 \ Hz}[/tex]

b) Gdy źródło się oddala, częstotliwość odbierana wyraża się wzorem:

[tex]f = f_{z}\cdot\frac{v}{v+v_{z}}}\\\\f = 800 \ Hz\cdot\frac{340\frac{m}{s}}{340\frac{m}{s}+30\frac{m}{s}}\\\\\boxed{f = 735,1 \ Hz}[/tex]

Powtórnie (na telefon)

fz = 800 Hz - częstotliwość źródła

vz = 300 m/s - prędkość źródła

v = 340 m/s - prędkość fali dźwiękowej w powietrzu

f - częstotliwość odbierana

a) Gdy źródło się zbliża, częstotliwość odbierana wyraża się wzorem:
f = f · v/(v - vz)

f = 800 Hz · 340m/s/(340m/s - 30m/s) = 800 Hz · 340m/s/310m/s

f = 877,4 Hz

b) Gdy źródło się oddala, częstotliwość odbierana wyraża się wzorem:

f = fz · v/(v + vz)

f = 800 Hz · 340m/s/(340m/s + 30m/s) = 800 Hz · 340m/s/370m/s

f = 735,1 Hz