Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

R7wzoX7nFTyCC1

Ćwiczenie 1

Wskaż właściwe dokończenie zdania.
Jeśli źródło fal oddala się od nas, to częstotliwość fal odbieranych przez nas jest:

wyższa, niż częstotliwość fal wysyłanych z źródła
taka sama, jak częstotliwość fal wysyłanych z źródła
taka sama, jak w przypadku, gdyby to źródło się zbliżało do nas
niższa, niż częstotliwość fal wysyłanych z źródła

RM0XA9fzKDdYt1

Ćwiczenie 2

Uzupełnij zdania.

=, <, >

Jeśli $f$ jest częstotliwością wysyłaną przez nieruchome źródło, to

- gdy źródło fal zbliża się do obserwatora, odbiera on fale o długości fali $f_{1}$ ............ $f$ .

- gdy źródło fal mija obserwatora, odbiera on falę o częstotliwości fali $f_{1}$ ............ $f$ .

Raev51wmSHcVW

Ćwiczenie 2

Ćwiczenie 3

RxA6tCXObQWa7

Oblicz, jaka musi być prędkość poruszającego się źródła v, aby zmiana wysokości dźwięku odpowiadała jednemu półtonowi. Taka zmiana oznacza, że przy zbliżaniu się źródła stosunek częstotliwości musi być równy $\frac{f_{1}}{f} = \sqrt[12]{2}$ .
Przyjmij, że $\sqrt[12]{2} ≅ 1, 0595 .$
Wynik podaj z dokładnością do dwóch cyfr znaczących. Prędkość dźwięku jest równa V = 340 m/s.

$v \approx$ ............ $\frac{m}{s}$ .

Ze wzoru na zmianę częstości dostajemy:

$\frac{f}{f_{1}} = 1 - \frac{v}{V} = \frac{1}{\sqrt[12]{2}}$

Skąd po prostych przekształceniach dostajemy, że

$v = V (1 - \frac{1}{\sqrt[12]{2}}) \approx 19 \frac{m}{s}$

Ćwiczenie 4

RkWReJX1tA8W7

Kiedy źródło dźwięku zbliżało się do obserwatora, zarejestrował on częstotliwość f₁ = 600 Hz, a kiedy oddalało się od niego, zarejestrował mniejszą częstotliwość f₂= 300 Hz. Ile wynosiła prędkość źródła v ? Przyjmij prędkość dźwięku równą V=330 $\frac{m}{s}$ .

v= ............ $\frac{m}{s}$ .

Porównując wzory na częstotliwość fal źródła w przypadku, gdy ono się oddala oraz zbliża dostajemy

$f_{2} (1 + \frac{v}{V}) = f_{1} (1 - \frac{v}{V})$

Z tego wzoru wyliczamy prędkość v:

$v = V \frac{f_{1} - f_{2}}{f_{1} + f_{2}} =$ 110 $\frac{m}{s}$

R1ci3vgzBoJ382

Ćwiczenie 5

Zaznacz zdania fałszywe:

Jeśli źródło dźwięku porusza się po odcinku łączącym dwóch obserwatorów, to każdy z nich będzie odbierał inną częstotliwość dźwięku.
Efekt Dopplera jest znacznie silniejszy dla dźwięków o niskich częstotliwościach.
Jeśli dwie osoby słyszą tę samą częstotliwość fali wychodzącej ze źródła, to źródło pozostaje w spoczynku.

Ćwiczenie 6

Rscjg2vUndyHp

Oblicz, jaką częstotliwość fali zmierzy obserwator stojący w odległości 50 metrów od źródła dźwięku o częstotliwości 700 Hz, jeśli źródło to minie obserwatora w odległości 25 metrów. Źródło porusza się z prędkością 42,5 $\frac{m}{s}$ . Prędkość dźwięku w powietrzu wynosi 340 $\frac{m}{s}$ . Wynik zaokrąglij do pełnych Hz.

$f_{φ} ≅$ ............ Hz.

Sytuację z zadania przedstawiono na poniższym rysunku. Cosinus kąta $\alpha$ wynosi 0,5 co oznacza, że ma on miarę 60⁰.

RSv6xIzo4h3e3

Źródło znajduje się w lewym dolnym rogu rysunku. W prawo od niego, stycznie do powierzchni skierowany jest wektor V. Pod kątem fi do powierzchni poprowadzono od źródła odcinek o długości 50 metrów, na końcu którego znajduje się obserwator. Od obserwatora do powierzchni poprowadzono pionowy odcinek o długości 25 metrów. Kąt między odcinkami 25 oraz 50 metrów wynosi alfa. — Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

Wynika z tego, że kąt $\phi$ musi mieć miarę 30⁰. Podstawiając te dane do równania na częstotliwość odbieraną dostajemy;

$f_{φ} = f \frac{1}{1 - \frac{v cos φ}{V}} ≅ 785 Hz$

R1FreWOO8xObj1

Ćwiczenie 7

Wybierz właściwe dokończenie zdania.
Efekt Dopplera nie zmienia:

częstotliwości fali
okresu fali
prędkości fali

Ćwiczenie 8

R1I4xxR3nBNUE

Różnica pomiędzy mierzoną przez obserwatora długością fali dźwiękowej na prostej, wzdłuż której porusza się źródło fal, a długością fal emitowanych ze źródła wynosi 4 cm. Oblicz prędkość, z jaką poruszało się źródło, jeśli wytwarzało ono falę o długości 2,6 m. Prędkość dźwięku wynosi 340 $\frac{m}{s}$ . Wynik podaj z dokładnością do trzech cyfr znaczących.

$v ≅$ ............ $\frac{m}{s}$ .

Zapiszmy wzór na różnicę x będące znaną różnicą długości fal

$λ_{1} - λ = x$

Z tego dostajemy, że

$λ_{1} = λ + x$

Porównując ten wzór ze wzorem wynikającym z prawa Dopplera:

$λ_{1} = λ (1 - \frac{v}{V})$

Możemy otrzymać wzór na prędkość źródła v:

$v = \frac{x}{λ} V ≅ 5, 23$ $\frac{m}{s}$

Symulacja interaktywna

Dla nauczyciela