Какую частоту сигнала будет слышать человек на перроне, когда поезд, двигаясь со скоростью 123,5 км/ч, приближается?

Для решения задачи, нам необходимо использовать эффект Доплера. Эффект Доплера описывает изменение частоты звука при движении источника звука или наблюдателя.

Когда поезд приближается к человеку на перроне, источник звука (сигнал с поезда) движется в направлении к человеку. В этом случае, частота звука, воспринимаемая наблюдателем на перроне, будет увеличена.

Для нахождения частоты звука, воспринимаемого наблюдателем, можем использовать следующую формулу:

\[f_{\text{набл}} = \frac{f_{\text{ист}} \cdot (v + v_{\text{набл}})}{v + v_{\text{ист}}}\]

где:
\(f_{\text{набл}}\) - частота звука, воспринимаемая наблюдателем,
\(f_{\text{ист}}\) - частота звука источника (сигнала с поезда),
\(v_{\text{ист}}\) - скорость источника звука (в нашем случае скорость поезда),
\(v_{\text{набл}}\) - скорость наблюдателя (в нашем случае скорость ноль, так как мы находимся на перроне и не двигаемся),
\(v\) - скорость звука.

Первым делом, необходимо перевести скорость поезда из километров в час в метры в секунду:

\[v_{\text{ист}} = 123,5 \, \text{км/ч} \times \frac{1000 \, \text{м}}{1 \, \text{км}} \times \frac{1 \, \text{ч}}{3600 \, \text{с}}\]

Подставляем значения:

\[v_{\text{ист}} = 123,5 \, \text{км/ч} \times \frac{1000 \, \text{м}}{1 \, \text{км}} \times \frac{1 \, \text{ч}}{3600 \, \text{с}} = 34,28 \, \text{м/с}\]

Теперь мы можем использовать формулу Доплера, чтобы найти частоту звука, воспринимаемую наблюдателем при приближении поезда:

\[f_{\text{набл, прибл}} = \frac{f_{\text{ист}} \cdot (v + v_{\text{набл}})}{v + v_{\text{ист}}}\]

Подставляем значения:

\[f_{\text{набл, прибл}} = \frac{f_{\text{ист}} \cdot (343 \, \text{м/с} + 0)}{343 \, \text{м/с} + 34,28 \, \text{м/с}}\]

Мы не знаем частоту источника (сигнала с поезда), поэтому не можем найти точное значение частоты звука, воспринимаемой наблюдателем на перроне. Но мы можем сказать, что частота будет увеличена по сравнению с частотой источника.

Аналогично для случая, когда поезд удаляется от наблюдателя, мы можем использовать формулу Доплера для нахождения частоты звука, воспринимаемой наблюдателем:

\[f_{\text{набл, уд}} = \frac{f_{\text{ист}} \cdot (v - v_{\text{набл}})}{v + v_{\text{ист}}}\]

Подставляем значения:

\[v_{\text{ист}} = 34,28 \, \text{м/с}\]
\[f_{\text{набл, уд}} = \frac{f_{\text{ист}} \cdot (343 \, \text{м/с} - 0)}{343 \, \text{м/с} + 34,28 \, \text{м/с}}\]

Аналогично, мы не знаем точное значение частоты источника, поэтому не можем найти точное значение частоты звука, воспринимаемого наблюдателем на перроне при удалении поезда. Однако, мы можем сказать, что частота будет уменьшена по сравнению с частотой источника.

Таким образом, если вы знаете частоту звука источника (сигнала с поезда), вы можете использовать формулы для нахождения частоты звука, воспринимаемой наблюдателем на перроне при приближении и удалении поезда.