Exemples de preguntes sobre l'efecte Doppler

14 exemples de preguntes sobre l'efecte Doppler

1. De la següent afirmació:
(1) P tendeix a S, que és estacionari
(2) S tendeix a P, que és estacionari
(3) P i S s'acosten l'un a l'altre
(4) S i P es mouen a la mateixa velocitat
Si P (oient) sent bunyi amb una freqüència superior a la freqüència emesa per S (font), aleshores l'afirmació correcta és...
A. Només (1), (2) i (3)
B. (1), (2), (3) i (4)
C. Només (1) i (3)
D. Només (1) i (4)
E. Només (2) i (4)
Discussió

Per demostrar-ho matemàticament, primer realitzem els càlculs que es descriuen a continuació. Les dades següents són una suposició.
Velocitat de l'oient (v)_p) = 60 m/s, si l'oient està en silenci aleshores vp = 0
La velocitat de la font sonora (v)_s) = 40 m/s, si la font sonora és estacionària aleshores vs = 0
Velocitat del so (v) = 340 m/s
Freqüència del so (f) = 1000 Hertz

P s'acosta a S, que és estacionari
vp és positiu si l'oient s'acosta a la font sonora
La font de so és silenciosa, de manera que v_s = 0

S s'acosta a P, que és estacionari
vs negatiu si la font sonora s'acosta a l'oient
L'oient va callar de manera que v_p = 0

P i S s'acosten l'un a l'altre
vp és positiu si l'oient s'acosta a la font sonora
vs negatiu si la font sonora s'acosta a l'oient

S i P es mouen a la mateixa velocitat
Si la font sonora i l'oient es mouen a la mateixa velocitat, l'efecte Doppler no es produeix.
La resposta correcta és A.

2. Un oient es troba al costat d'una font sonora amb una freqüència de 684 Hz. Una altra font sonora amb una freqüència de 676 Hz es mou cap a l'oient a una velocitat de 2 m/s.^-1Si la velocitat de propagació del so a l'aire és de 340 ms^-1, aleshores la freqüència de l'estel que escolta l'oient és...
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 6 Hz
Discussió
Se sap que:
Freqüència de la font sonora 1 (f₁) = 684 Hz (silenciós)
Frekuensi font de so 2 (f₂) = 676 Hz (en moviment)
La velocitat de la font sonora 2 (v₂) = 2 m/s (apropant-se a l'oient)
Velocitat del so a l'aire (v) = 340 m/s
Preguntat: La freqüència de l'estel que escolta l'oient
Resposta:
Primer calcula la freqüència del so que prové de la font sonora que s'acosta a l'oient.

Freqüència de l'estel = diferència entre dues freqüències sonores escoltades per l'oient = freqüència de la font sonora estacionària – freqüència de la font sonora en moviment = 684 Hz – 680 Hz = 4 Hz.

La resposta correcta és C.

3. Una font sonora es mou a una velocitat de 20 m/ ^s cap a una persona immòbil. La freqüència de la font sonora és de 380 Hz. La velocitat del so a l'aire és de 400 m/ ^s . La freqüència de les ones sonores que escolta la persona és...

A. 400 Hz

B. 420 Hz

C. 440 Hz

D. 460 Hz

E. 480 Hz

Discussió

Se sap que:

Velocitat de la font sonora (v _s ) = 20 ms ^-1

Velocitat de l'oient (v _p ) = 0

Freqüència de la font sonora (f) = 380 Hz

Velocitat del so (v) = 400 ms ^-1

Pregunta: Freqüència de les ones sonores escoltades

La resposta correcta és A.

4. El tren A es mou a una velocitat de 72 km/h i el tren B es mou l'un cap a l'altre a una velocitat de 90 km/h. El maquinista del tren A fa sonar un xiulet amb una freqüència de 650 Hz. Si la velocitat del so a l'aire és de 350 ms ^-1 , la freqüència que escolta el maquinista B del xiulet A és...

A. 800 Hz

B. 740 Hz

C. 600 Hz

D. 540 Hz

E. 400 Hz

Discussió

Se sap que:

La velocitat del tren A (v _A ) = 72 km/hora = 20 m/s, apropant-se al tren B

La velocitat del tren B (v _B ) = 90 km/hora = 25 m/s, apropant-se al tren A

La freqüència sonora del tren A (f _A ) = 650 Hz

Velocitat del so a l'aire (v) = 350 m/s

Pregunta: La freqüència que escolta l'enginyer B des del xiulet A

Resposta:

La font sonora es troba al tren A i l'oient es troba al tren B.

5. Una font sonora es mou a una velocitat de 20 m/s apropant-se a una persona estacionària. La freqüència de la font sonora és de 380 Hz i la velocitat del so a l'aire és de 400 m/s. La freqüència de les ones sonores que escolta la persona és...

A. 400 Hz

B. 420 Hz

C. 440 Hz

D. 460 Hz

E. 480 Hz

Discussió

Se sap que:

La velocitat de la font sonora (v _s ) = 20 m/s

Velocitat de l'oient (v _p ) = 0

Freqüència de la font sonora (f) = 380 Hz

Velocitat del so a l'aire (v) = 400 m/s

Pregunta: Freqüència del so que s'escolta

Resposta:

La resposta correcta és A.

6. Un nen que està quiet xiula amb una freqüència de 490 Hz cap a un cotxe que es mou cap a ell, tal com es mostra a la figura. La diferència entre l'ona directa i l'ona reflectida pel cotxe és de 10 Hz. Si la velocitat del so a l'aire és de 340 m/s, la velocitat del cotxe és...

A. 6,9 ms^-1

B. 5,8 ms ^-1

C. 4,4 ms ^-1

D. 3,8 ms ^-1

E. 3,4 ms ^-1

Discussió

Se sap que:

Freqüència del so (f) = 490 Hertz

Velocitat del so a l'aire (v) = 340 m/s

L'oient s'acosta a la font sonora de manera que la freqüència del so que escolta és més gran que la freqüència de la font sonora. La freqüència del so = 490 Hertz i la freqüència de l'estel = 10 Hertz, de manera que la freqüència del so que escolta (f') = 500 Hertz.

Preguntat: Velocitat del cotxe

Resposta:

La velocitat del cotxe és de 6,9 ​​m/s.

La resposta correcta és A.

7. Un estudiant està dret a la vora de la carretera quan un cotxe s'allunya d'ell a una velocitat de 40 m/s mentre fa sonar un clàxon amb una freqüència de 300 Hz. Si la velocitat del so a l'aire és de 360 ​​m/s, la freqüència del clàxon que sent l'estudiant és...
A. 250 Hz
B. 270 Hz
C. 300 Hz
D. 350 Hz
E. 400 Hz
Discussió:
Fórmula de l'efecte Doppler per al so :
f' = freqüència del so que escolta l'oient (1/s = hz)
f = freqüència del so emès per la font (1/s = hz)
v = velocitat del so (m/s)
v_p = velocitat de l'oient (m/s)
v_s = velocitat de la font sonora (m/s)
Normes de signatura:
v sempre és positiu
v_p positiu si l'oient s'acosta a la font sonora
v_p negatiu si l'oient s'allunya de la font sonora
v_s positiu si la font sonora s'allunya de l'oient
v_s negatiu si la font sonora s'acosta a l'oient
v_p = 0 si l'oient està en silenci
v_s = 0 si la font sonora encara és
És conegut :
v_s = 40 m/s
v_p = 0
f = 300 Hz
v = 360 m/s
Preguntat :
f'
Jawab :

La resposta correcta és B.

8. Una font sonora es mou a una velocitat de 30 m/s cap a una persona que es troba a la vora de la carretera. La freqüència de la font sonora és de 360 ​​Hz i la velocitat del so a l'aire és de 380 m/s. La freqüència de les ones sonores que escolta la persona és...
A. 391 Hz
B. 400 Hz
C. 430 Hz
D. 440 Hz
E. 460 Hz
Discussió:
És conegut :
v_s = – 30 m/s
v_p = 0
f = 360 Hz
v = 380 m/s
Preguntat :
f'
Jawab :

La resposta correcta és A.

9. Un oient es troba al costat d'una font sonora amb una freqüència de 742 Hz. Una altra font sonora amb una freqüència de 700 Hz es mou cap a l'oient a una velocitat de 20 m/s. Si la velocitat del so a l'aire és de 340 m/s, la freqüència de l'estel que escolta la persona és...
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 6 Hz
Discussió:
És conegut :
f₁ = 680 Hz
f₂ = 700 Hz
v_s1 = 0 m/s
v_s2 = – 20 m/s
v = 340 m/s
Preguntat :
f estel?
Jawab :
L'oient es troba al costat de la font sonora, per la qual cosa es pot concloure que la font sonora està en repòs respecte a l'oient. La freqüència sonora que escolta l'oient des de la font sonora que està en repòs és:
742 hz
Una altra font sonora s'està movent. Calcula la freqüència sonora que sent l'oient des d'una font sonora en moviment:

La freqüència de l'ona sonora = la diferència de freqüència de les dues ones sonores que interfereixen
La freqüència de l'estel és:
744 Hz – 742 Hz = 2 hertzs
La resposta correcta és A.

10. Dos cotxes A i B es mouen l'un cap a l'altre a una velocitat de 20 ms ^-1 i 40 ms ^-1 respectivament . El cotxe B fa sonar el clàxon amb una freqüència de 580 Hz, la velocitat del so a l'aire és de 330 ms ^-1 , i la freqüència que escolta el conductor del cotxe A abans de avançar-se és...

1. 670 Hz
2. 700 Hz
3. 720 Hz
4. 760 Hz
5. 800 Hz

Discussió

Normes de signatura:
v sempre és positiu
v_p positiu si l'oient s'acosta a la font sonora
v_p negatiu si l'oient s'allunya de la font sonora
v_s positiu si la font sonora està orientada en direcció contrària a l'oient
v_s negatiu si la font sonora s'acosta a l'oient
v_p = 0 si l'oient està en silenci
v_s = 0 si la font sonora encara és

Se sap que:
Freqüència de la font sonora (f) = 580 Hz
Velocitat de l'oient (v)_p) = 20 ms^-1
La velocitat de la font sonora (v)_s) = -40 ms^-1
Velocitat del so (v) = 330 ms^-1
Preguntat: Freqüència del so que escolta l'oient (f')
Resposta:

Fórmula de l'efecte Doppler:
La resposta correcta és B.

11. El cotxe A i el cotxe B s'allunyen l'un de l'altre, el cotxe A es mou a una velocitat de 36 km/h ^-1 mentre fa sonar un clàxon llarg amb una freqüència de 700 Hz, la velocitat del so a l'aire és de 340 ms ^-1 . Si la freqüència del clàxon que escolta el conductor del cotxe B és = 600 Hz, aleshores la velocitat del cotxe B és...

1. 30 ms^-1
2. 35 ms^-1
3. 40 ms^-1
4. 50 ms^-1
5. 65 ms^-1

Discussió
Se sap que:
Freqüència de la font sonora (f) = 700 Hz
La freqüència del so que escolta l'oient (f') = 600 Hz
La velocitat de la font sonora (v)_s) = 36 km/hora = 36.000 metres / 3600 segons = 10 m/s
Velocitat del so (v) = 340 ms^-1
Preguntat: Velocitat de l'oient (v)_p)
Resposta:
v_p negatiu perquè l'oient s'allunya de la font sonora.
v_s positiu perquè la font sonora s'allunya de l'oient.
La resposta correcta és C.

12. L'ambulància A es mou a una velocitat de 0,25 v darrere del sedan B, que es mou a una velocitat de 0,2 v en la mateixa direcció que A. En aquest moment, l'ambulància A fa sonar la sirena a 1.000 Hz. Si la velocitat del so és v, la freqüència que escolta el conductor del sedan B és...

A. 1.500 Hz
B. 1.250 Hz
C. 1.111 Hz
D. 1.067 Hz
E. 1.000 Hz

Discussió
És conegut :
Freqüència de la font sonora (f) = 1.000 Hz
La velocitat de la font sonora (v)_s) = -0,25 v (relatiu al medi que condueix el so)
Velocitat del so (v) = v
Velocitat de l'oient (v)_p) = -0,2 v (relatiu al medi que condueix el so)
Preguntat : Freqüència del so que escolta l'oient (f')
Jawab :

Fórmula de l'efecte Doppler:
Normes de signatura:
v sempre és positiu
v_p positiu si l'oient s'acosta a la font sonora
v_p negatiu si l'oient s'allunya de la font sonora
v_s positiu si la font sonora està orientada en direcció contrària a l'oient
v_s negatiu si la font sonora s'acosta a l'oient
v_p = 0 si l'oient està en silenci
v_s = 0 si la font sonora encara és

La resposta correcta és D.

13. Una font sonora amb una freqüència de 640 Hz es mou cap a un observador a una velocitat de 20 m/s. Si la velocitat del so a l'aire és de 340 m/s i l'observador s'allunya de la font sonora a una velocitat de 10 m/s, la freqüència del so que escolta l'observador és...

A. 600 Hz
B. 660 Hz
C. 900 Hz
D. 980 Hz
E. 1300 Hz

Discussió
És conegut :
Freqüència de la font sonora (f) = 640 Hz
La velocitat de la font sonora (v)_s) = -20 m/s (relatiu a l'aire com a medi conductor del so)
Velocitat del so (v) = 340 m/s (relativa a l'aire com a mitjà de transmissió del so)
Velocitat de l'oient (v)_p) = -10 m/s (relatiu a l'aire com a medi conductor del so)
Preguntat : Freqüència del so que escolta l'oient (f')
Jawab :
La resposta correcta és B.

14. Una font sonora es mou a una velocitat de 60 m/s deixant un observador darrere seu que es mou en la mateixa direcció que la font sonora a una velocitat de 10 m/s. Si la velocitat del so a l'aire és de 340 m/s i la freqüència de la font sonora és de 800 Hz, aleshores la freqüència del so que escolta l'observador és...
A. 700 Hz
B. 800 Hz
C. 940 Hz
D. 960 Hz
E. 1.120 Hz
Discussió
És conegut :
Freqüència de la font sonora (f) = 800 Hz
La velocitat de la font sonora (v)_s) = 60 m/s (relatiu a l'aire com a medi conductor del so)
Velocitat del so (v) = 340 m/s (relativa a l'aire com a mitjà de transmissió del so)
Velocitat de l'oient (v)_p) = 10 m/s (relatiu a l'aire com a medi conductor del so)
Preguntat : Freqüència del so que escolta l'oient (f')
Jawab :

La resposta correcta és A.

Font de la pregunta:

Preguntes de física de l'examen nacional per a secundària/institut professional