有一种用钢丝操纵的做圆周飞行的飞机模型,装有两冲程的活塞式发动机作为动力.操纵者站在圆心,在他听来发动机工作时发出的声音是平稳不变的.场边的观察者听到的声音忽高忽低地做周期性变化.
(1)这是由于___________________________产生的,这种现象叫_________________________.
*(2)模型飞机的飞行速度是90 km/h,活塞式发动机的转速是9 000 r/min,则观察者听到的声音的最高频率是__________ Hz,最低频率是__________ Hz,操纵者听到的声音的频率是__________ Hz.(设这时空气中的声速为340 m/s)
(1)声源与观察者有相对运动多普勒效应
(2)162 140 150
(1)声源与观察者有相对运动;多普勒效应.
(2)飞机的速度v="90" km/h="25" m/s
发动机发声的频率f0=
Hz="150" Hz,这也是操纵者听到的声音的频率.
当飞机向观察者飞行时,声波波长为λ1=
m="2.1" m,此时观察者听到的频率即为最高频率fmax=
=
Hz="162" Hz.
当飞机远离观察者飞行时,声波波长变为λ2=
m="2.43" m,此时观察者听到的频率即为最低频率fmin=
=
Hz="140" Hz.
多普勒效应:
1、定义:由于波源和观察者之间有相对运动使观察者感到频率发生变化的现象。
2、特点:当波源与观察者有相对运动,两者相互接近时,观察者接收到的频率增大;两者相互远离时,观察者接收到的频率减小。
3、定性分析:当波源与观察者相对静止时,1s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的,观察到的频率等于波源振动的频率;当波源与观察者相向运动时,1s内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加,观察到的频率增加;反之,当波源与观察者互相远离时,观察到的频率变小4、备注:
(1)发生多普勒效应时,波源本身的频率并没有变化,只是观察者接收到的频率发生了变化 (2)多普勒效应是波特有的现象,一切波都可以发生多普勒效应