hvordan man beregner doppler frekvens

Hvis du nogensinde har lyttet som en ambulance med blaring sirener susede af , har du sikkert bemærket, at banen af sirenerne syntes at falde i takt ambulancen gik dig. Denne ændring i banen er en hørbar resultat af , hvad fysikere kalder Doppler-effekten . Hastighed lydbølgen har ikke ændret-lyden bølge er stadig bevæger sig gennem luften-men hyppigheden opfattes af observatør har ændret sig. Når du har målt frekvensen af en lydbølge , der udsendes af en bevægende kilde før og efter den passerer dig, kan du bruge disse numre til at beregne hastigheden af kilden .

Du skal bruge:
Lommeregner


1
Beslut , om du var at flytte eller kilden til lyden var på vej . . Ligningen for frekvens for en bevægende kilde er f '=f /( 1 ± u /v ) , mens ligning til frekvensen for en bevægende observatør f '=f ( 1 ± u /v ) . Hvor u er hastigheden af kilden , f er frekvensen af lyd , der udsendes af kilden , f 'er den frekvens, du måle og v er lydens hastighed . Af lydens hastighed i luft er ca 1. 125 meter per sekund . Hvis kilden er nærmer observatøren eller vice versa , tilføje u /v til 1 . Hvis de er vigende , trække u /v fra 1 , når løse ligningen .
2 .
bestemme, hvilke oplysninger du har brug for at finde . Hvis du har hastigheden af kilden og den målte frekvens eller f ' , vil du ønsker at løse for f , hyppigheden oprindeligt udsendes af kilden . Hvis du har frekvensen som kilde nærmede dig , og som det aftog fra dig , vil du ønsker at løse for hastigheden på kilden ( eller din hastighed , hvis du var flytning) .
3 .

Omarranger ligningen . At løse for hastigheden på kilden , tage en af de to f ' værdier og sætte det ind i ligningen . Løs for u som følger:
f '=f /( 1 ¡À u /v ) , derfor ( 1 ¡À u /v ) f '=f , derfor u=¡À mod (( f /f ' )-1) .

Nu erstatning denne værdi for u ind i ligningen for de andre f u00AB og løse . Hvis du kender hastigheden af kilden og bare vil have den oprindelige frekvens det udledes, at beregningen er lidt enklere. Stedfortræder u og f ' i ligningen og løse for f.
4 .
Bemærk, at for bølger reflekteres af et objekt i bevægelse , Doppler skift gælder to gange . Dette er ikke typisk et problem for lydbølger . Men hvis vi ønsker at beregne hastigheden på et objekt ved hjælp af radar , må vi tage denne dobbelte Doppler skift i betragtning . Denne beregning er især vigtigt for politiet radarfælde anordninger , som skal stole på ændringen i frekvensen af en radar bølge til at finde hastigheden af en hurtigt kørende bil .
5 .
Antag bilen bevæger sig mod radar fælden. Lad f ' lige frekvensen af den radar bølge registreres af de bevægelige bil og f '' lige frekvensen af den radar bølge reflekteret tilbage mod politiet radar fælden. Bilen er en bevægende observatør , så f '=f (1 + u /v ) . Når det afspejler en bølge , det virker som en bevægende kilde , så f ''=f ' /( 1-u /v ) . Hvis vi erstatter den første ligning i den anden , har vi f ''=f (1 + u /v ) /(1-u /v ) . Vi trækker f fra f '' for at finde de ændringer i hyppigheden eller delta F. Hvis vi antager at bilens hastighed er meget mindre end hastigheden på radaren bølge-i de fleste tilfælde en rimelig antagelse-vi kan forenkle denne ligning at give delta F=2u f /v. Da politiet officer kender lysets hastighed og hyppigheden af radaren bølge anvendte radar , kan han beregne bilens hastighed og skrive føreren en billet , hvis det er nødvendigt .

gode råd og advarsler


  • Consult en pitch til frekvens kortlægning tabel for at bestemme hyppigheden , der svarer til hver enkelt plads er baseret på den musik skalaen .

  • Kommentarer

    Vi ønsker, at dine argumenter og meninger er velkomne. Være objektiv og medfølelse. Mange mennesker læser hvad du skriver. Gør debat til en bedre oplevelse for både dem og dig selv. Mellem 20:00 og 08:00 det er lukket for kommentering og vi fjerner automatisk kommentarer med sjofle ord, defineret af vores moderatorer.

    link:

    • Om os
    • Advertising
    • Fortæl redaktionen
    • Få nyhedsbreve
    • RSS-feed

    Redaktør: Karin Christofferse
    Nyheder redactor: Morten Nyberg

    Kundeservice: Stig Ole Salomon,
    Flemming Sørensen

    Tel: +45 00 99 99 00
    Fax: +45 00 99 99 01

    © Copyright 2014 Einsten.net - All rights reserved.