Doplerio efektas: apibrėžimas, formulės ir kiti dalykai, kuriuos reikia žinoti

Ar žinote, koks yra Doplerio efektas? Vienas įprastas kasdienio gyvenimo pavyzdys yra tai, kai mes matome greitosios pagalbos automobilį su sirena, lekiančią link mūsų. Iš toli mes jau girdime sireną, tačiau su žemu garso dažniu. Kuo arčiau greitosios pagalbos automobilis bus mums, tuo aiškesnis bus dažnis. Kuo toliau yra greitoji pagalba, garso dažnis mažėja. Dabar šis įvykis vadinamas Doplerio efektu. Tačiau kokia yra tikroji Doplerio efekto prasmė?

Ta proga mes toliau aptarsime Doplerio efektą.

Doplerio efekto supratimas

Doplerio efektas yra bangos dažnio ar bangos ilgio pokytis judančio imtuvo atžvilgiu, palyginti su bangos šaltiniu. Mokslininkas iš Austrijos, kuris pirmą kartą pateikė šio įvykio paaiškinimą, Christianas Doppleris.

Tas, kuris tylėjo, girdėjo balsą iš balso šaltinio, kuris taip pat tylėjo. Girdimas garsas turės tą patį dažnį kaip ir garso šaltinis. Tačiau Doplerio efekte garso šaltinis yra kažkas, kas juda. Kuo arčiau objektas, tuo didesnis garso dažnis ir atvirkščiai.

Doplerio efekto formulės

Sužinoję, kas yra Doplerio efektas, atėjo laikas suprasti Doplerio efekto formulę. Šį efektą galime suformuluoti:

Doplerio efekto formulė

Paaiškinimas: 

f p   - klausytojo girdimas dažnis (Hz)

f s   yra garso šaltinio skleidžiamas dažnis (Hz)

v yra garso greitis ore (m / s)

v p   - klausytojo greitis - jei juda (m / s)

v s   yra garso šaltinio greitis, jei juda (m / s)

Minėtos formulės ± ženklas gali būti teigiamas arba neigiamas, pritaikytas klausytojo ir garso šaltinio sąlygoms. vp bus teigiamas (+), jei klausytojas priartės prie garso šaltinio, ir neigiama reikšmė), jei toli nuo garso šaltinio. Ir vs yra teigiamas (+), jei garso šaltinis yra toli nuo klausytojo, ir neigiamas (-), jei jis artėja prie klausytojo.

Doplerio efekto panaudojimas

Doplerio efektą galima naudoti įvairiems dalykams, yra keletas pavyzdžių:

Radaro naudojimas

Doplerio efektas naudojamas įvairių tipų radarams matuoti stebimo objekto greitį. Matuodami gauto dažnio pokytį galime išmatuoti objekto greitį.

Naudojimas sveikatos srityje

Viena iš šio poveikio išnaudojimo sveikatai formų yra echokardiograma - medicinos prietaisas, kuris naudoja Doplerio efekto fenomeną, kad tiksliai matuotų kraujo tekėjimo greitį ir audinių savybes. Jis taip pat turi galimybę gaminti širdies ir kraujo srautų vaizdus, ​​naudojant 2 ir 3 matmenų Doplerio ultragarso garsus.

Be 2 aukščiau išvardytų dalykų, šio efekto yra daug daugiau.

Problemų pavyzdys

Greitoji pagalba su įjungta sirena, kurios dažnis 940 Hz, judanti 90 km / h greičiu, priėjo prie kelio pakraštyje stovinčio žmogaus. Jei garso greitis ore yra 340 m / s, kokį dažnį girdi sirena?

Diskusija:

Yra žinoma, kad vs = 90 km / h = 25 m / s.

Kadangi garso šaltinis artėja prie klausytojo, v s    reikšmė yra neigiama (-)

Kadangi klausytojas yra ramybės būsenoje, tada v p   = 0.

Taigi:

Naudojant formulę

Doplerio efekto formulė

gauti rezultatai yra šie:

Doplerio efekto rezultatų pavyzdžiai

Asmens girdimos sirenos dažnis yra 1014,6 Hz.

Na, tai paaiškinimas apie Doplerio efektą ir formulė: Ar turite klausimų? Jei yra, galite jį parašyti komentarų stulpelyje. Nepamirškite pasidalinti šiomis žiniomis su minia!