Источник покоится относительно среды, наблюдатель движется.

а. Наблюдатель А убегает от источника. Пусть скорость убегания наблюдателя

U_А < v, (рис.123). В этом случае время t₁ прохождения отрезка синусоиды мимо наблюдателя увеличивается, t₁ = lç(v - U_А). Поэтому частота звука n₁, воспринимаемого наблюдателем, оказывается меньше.

n₁ = .                                           (33.3)

Если скорость убегания наблюдателя больше или равна скорости звука, U_А ³ v, то звуковой импульс не догонит наблюдателя. Звук не слышен.

б. Наблюдатель приближается к источнику ( рис.124). В этом случае скорость движения звукового импульса относительно наблюдателя в проекции на ось ОХ определится суммой модулей этих скоростей v + U_А. Время t₁ прохождения звукового импульса относительно наблюдателя А в этом случае уменьшается, t₁ = lç(v + U_А), а воспринимаемая наблюдателем частота увеличивается.

n₁ = . (33.4)

Оба случая можно объединить одной формулой. n₁ .             (33.5)

Верхний знак “+” соответствует приближению наблюдателя к источнику, нижний “-” – удалению.

4. Источник движется относительно среды, наблюдатель покоится.

а. Источник убегает от наблюдателя (рис.125). Пусть скорость движения источника относительно среды U_S. За время t генерирования волнового импульса “голова” волны приблизится  к наблюдателю на расстояние vt, а “хвост” удалится на расстояние U_S·t. Поэтому длина волнового импульса оказывается равной l = (v + U_S)·t.

Воспринимаемая неподвижным наблюдателем частота

n₂ = . (33.6)

б. Источник приближается к наблюдателю (рис.126). Пусть скорость движения источника меньше скорости звука, U_S < v. Тогда длина волнового импульса уменьшается, l = (v - U_S)t, а частота воспринимаемого звука увеличивается.

n₂ = . (33.7)

В общем случае для движущегося источника получаем:

n₂ .                       (33.8)

Верхний знак здесь соответствует приближению источника к наблюдателю, нижний – удалению.

5. Источник и наблюдатель движутся относительно среды. Чтобы определить воспринимаемую наблюдателем частоту, достаточно в формулу (33.5) вместо n₀ подставить n₂ из (33.8).

n = n₁ = .                                                               (33.9)

Верхний знак соответствует сближению источника и приемника, нижний – их удалению.

Рассмотренные случаи характерны тем, что скорости источника и приемника направлены вдоль соединяющей их прямой. Если скорости источника и приемника направлены произвольно, то в формулу (33.9) подставляются проекции этих скоростей на прямую, проходящую через источник и приемник звука.

 

 

 

Оглавление

 

ОБЩИЙ КУРС ФИЗИКИ................................................................................................................ 3

§1. Введение................................................................................................................................... 3

ЧАСТЬ 1. МЕХАНИКА.................................................................................................................... 3

§2. Введение................................................................................................................................... 3

ГЛАВА I. МАТЕРИАЛЬНАЯ ТОЧКА............................................................................................ 4

§3. Кинематика точки. Основные понятия............................................................................... 4

§4. Движение точки по прямой и по окружности..................................................................... 8

§5. Колебательное движение точки.......................................................................................... 10

§6. Заключение............................................................................................................................ 12

§7. Динамика материальной точки. Законы Ньютона.......................................................... 13

§8. Принцип относительности Галилея................................................................................... 15

§9. Измерение. Система единиц СИ.......................................................................................... 16

§10. Колебательное движение материальной точки.............................................................. 18

§11. Движение материальной точки под действием упругой силы и силы вязкого сопротивления среды....................................................................................................................................................... 19

§12. Движение материальной точки под действием упругой силы, силы вязкого сопротивления среды и вынуждающей периодической силы....................................................................................... 21

§13. Закон всемирного тяготения............................................................................................ 23

§14. Задача Кеплера. Космические скорости......................................................................... 25

§15. Неинерциальные системы отсчета (НИСО). Силы инерции.......................................... 27

§ 16. Проявление сил инерции на Земле................................................................................... 29

§ 17. Система материальных точек. Теорема о движении центра масс. Закон сохранения импульса 31

§ 18. Работа силы. Энергия. Закон сохранения энергии....................................................... 32

§ 19. Примеры действия законов сохранения. Удар шаров.................................................. 35

§ 20. Момент импульса и момент силы. Законы сохранения.............................................. 36

ГЛАВА 2. ДИНАМИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА................................................................................. 38

§ 21. Абсолютно твердое тело. Движение твердого тела........................................................ 38

§ 22. Вращение ТТ вокруг неподвижной оси........................................................................... 41

§ 23. Теорема Гюйгенса-Штейнера. Физический маятник.................................................... 43

§ 24. Момент импульса и кинетическая энергия твердого тела........................................... 45

§ 25. Способы решения задач на движение осесимметричных ТТ....................................... 46

§ 26. Свободные оси вращения. Гироскоп............................................................................... 47

§ 27. Упругие деформации твердых тел.................................................................................... 50

ГЛАВА 3. ЖИДКОСТИ И ГАЗЫ.................................................................................................. 52

§ 28. Гидростатика несжимаемой жидкости.......................................................................... 52

§ 29. Гидродинамика идеальной несжимаемой жидкости................................................... 53

§ 30. Гидродинамика вязкой несжимаемой жидкости......................................................... 55

§ 31. Колебания в упругой среде. Волны.................................................................................. 58

§ 32. Звуковые волны. Акустика.............................................................................................. 61

§33. Акустический эффект Доплера......................................................................................... 64

Оглавление................................................................................................................................ 66

 

 

---

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 539; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!