Какова частота отраженной звуковой волны, когда стенка движется со скоростью

Question

Физика: Какова частота отраженной звуковой волны, когда стенка движется со скоростью 17 м/с навстречу плоской звуковой волне частотой 1 кГц, распространяющейся со скоростью 340 м/с?

Moroz · Accepted Answer

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать принцип Доплера, который описывает изменение частоты волны при движении источника или наблюдателя.

Принцип Доплера говорит, что частота волны, воспринимаемая наблюдателем, изменяется в зависимости от относительной скорости движения волны и наблюдателя. Формула для этого изменения частоты выглядит следующим образом:

\[
f" = \frac{v + v_o}{v - v_s} \cdot f
\]

где \(f"\) - частота волны, воспринимаемая наблюдателем, \(v\) - скорость распространения звука, \(v_o\) - скорость наблюдателя (в данном случае скорость стенки), \(v_s\) - скорость источника (в данном случае скорость плоской звуковой волны), и \(f\) - исходная частота звука.

Согласно условию, частота плоской звуковой волны составляет 1 кГц (\(f = 1000\) Гц), а скорость звука равна 340 м/с (\(v = 340\) м/с). Стенка движется навстречу волне со скоростью 17 м/с (\(v_o = -17\) м/с, где знак минус указывает на направление движения в противоположную сторону).

Подставляя значения в формулу, мы получаем:

\[
f" = \frac{340 - 17}{340 + 17} \cdot 1000
\]

Выполняя вычисления, получаем:

\[
f" = \frac{323}{357} \cdot 1000 \approx 904,2 \text{ Гц}
\]

Таким образом, частота отраженной звуковой волны составляет примерно 904,2 Гц.

Какова частота отраженной звуковой волны, когда стенка движется со скоростью 17 м/с навстречу плоской звуковой волне

Moroz

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!