Cwestiynau Enghreifftiol Effaith Doppler

14 Enghraifft o Gwestiynau Effaith Doppler

1. O'r datganiad canlynol:
(1) Mae P yn agosáu at S sy'n llonydd
(2) Mae S yn agosáu at P sy'n llonydd
(3) Mae P ac S yn agosáu at ei gilydd
(4) Mae S a P yn symud ar yr un cyflymder
Os yw P (gwrandawr) yn clywed sain gydag amledd yn uwch na'r amledd a allyrrir gan S (ffynhonnell), yna'r datganiad cywir yw...
A. (1), (2) a (3) yn unig
B. (1), (2), (3) a (4)
C. (1) a (3) yn unig
D. (1) a (4) yn unig
E. (2) a (4) yn unig
Trafodaeth

I brofi hyn yn fathemategol, rydym yn gyntaf yn cyflawni'r cyfrifiadau fel y trafodwyd isod. Mae'r data canlynol yn dybiaeth.
Cyflymder y gwrandäwr (v_p) = 60 m/s, os yw'r gwrandäwr yn dawel yna vp = 0
Cyflymder y ffynhonnell sain (v)_s) = 40 m/s, os yw'r ffynhonnell sain yn llonydd yna vs = 0
Cyflymder sain (v) = 340 m/s
Amledd sain (f) = 1000 Hertz

Mae P yn agosáu at S sy'n llonydd
Mae vp yn bositif os yw'r gwrandäwr yn agosáu at y ffynhonnell sain
Mae'r ffynhonnell sain yn dawel fel bod v_s = 0

Mae S yn agosáu at P sy'n llonydd
yn erbyn negyddol os yw'r ffynhonnell sain yn agosáu at y gwrandäwr
Roedd y gwrandäwr yn dawel fel bod v_p = 0

Mae P ac S yn agosáu at ei gilydd
Mae vp yn bositif os yw'r gwrandäwr yn agosáu at y ffynhonnell sain
yn erbyn negyddol os yw'r ffynhonnell sain yn agosáu at y gwrandäwr

Mae S a P yn symud ar yr un cyflymder
Os yw'r ffynhonnell sain a'r gwrandäwr yn symud ar yr un cyflymder, nid yw effaith Doppler yn digwydd.
Yr ateb cywir yw A.

2. Mae gwrandäwr yn sefyll wrth ymyl ffynhonnell sain gydag amledd o 684 Hz. Mae ffynhonnell sain arall gydag amledd o 676 Hz yn symud tuag at y gwrandäwr ar gyflymder o 2 m/s.^-1Os yw cyflymder lledaeniad sain yn yr awyr yn 340 ms^-1, yna amledd y barcud a glywir gan y gwrandäwr yw...
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
D. 6 Hz
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Amledd ffynhonnell sain 1 (f₁) = 684 Hz (tawel)
Frekuensi ffynhonnell sain 2 (f₂) = 676 Hz (symudol)
Cyflymder y ffynhonnell sain 2 (v₂) = 2 m/s (yn symud tuag at y gwrandäwr)
Cyflymder sain mewn awyr (v) = 340 m/s
Gofynnwyd: Amlder y barcud a glywir gan y gwrandäwr
Ateb:
Yn gyntaf cyfrifwch amledd y sain a glywir o'r ffynhonnell sain sy'n symud yn agosach at y gwrandäwr.

Amledd barcud = gwahaniaeth rhwng dau amledd sain a glywir gan y gwrandäwr = amledd y ffynhonnell sain llonydd – amledd y ffynhonnell sain symudol = 684 Hz – 680 Hz = 4 Hz.

Yr ateb cywir yw C.

3. Mae ffynhonnell sain yn symud ar gyflymder o 20 ms^-1 yn agosáu at berson llonydd. Amledd y ffynhonnell sain yw 380 Hz. A chyflymder sain yn yr awyr yw 400 ms.^-1Amledd y tonnau sain y mae'r person yn eu clywed yw…

A. 400 Hz

B. 420 Hz

C. 440 Hz

D. 460 Hz

D. 480 Hz

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod:

Cyflymder y ffynhonnell sain (v_s) = 20 ms^-1

Cyflymder y gwrandäwr (v_p) =0

Amledd ffynhonnell sain (f) = 380 Hz

Cyflymder sain (v) = 400 ms^-1

Gofynnwyd: Amledd y tonnau sain a glywir

Yr ateb cywir yw A.

4. Mae trên A yn symud ar gyflymder o 72 km/awr ac mae trên B yn symud tuag at ei gilydd ar gyflymder o 90 km/awr. Mae gyrrwr trên A yn chwibanu gydag amledd o 650 Hz. Os yw cyflymder lledaeniad sain yn yr awyr yn 350 ms^-1, yna'r amledd y mae peiriannydd B yn ei glywed gan chwiban A yw...

A. 800 Hz

B. 740 Hz

C. 600 Hz

D. 540 Hz

D. 400 Hz

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod:

Cyflymder trên A (v_A) = 72 km/awr = 20 m/e, yn agosáu at drên B

Cyflymder trên B (v_B) = 90 km/awr = 25 m/e, yn agosáu at drên A

Amledd sain trên A (f_A) = 650 Hz

Cyflymder sain mewn awyr (v) = 350 m/s

Gofynnwyd: Yr amledd y mae peiriannydd B yn ei glywed gan chwiban A

Ateb:

Mae'r ffynhonnell sain yn trên A ac mae'r gwrandäwr yn trên B.

5. Mae ffynhonnell sain yn symud ar gyflymder o 20 m/s tuag at berson llonydd. Amledd y ffynhonnell sain yw 380 Hz a chyflymder sain yn yr awyr yw 400 m/s. Amledd y tonnau sain a glywir gan y person yw...

A. 400 Hz

B. 420 Hz

C. 440 Hz

D. 460 Hz

D. 480 Hz

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod:

Cyflymder y ffynhonnell sain (v_s) = 20 m/eiliad

Cyflymder y gwrandäwr (v_p) =0

Amledd ffynhonnell sain (f) = 380 Hz

Cyflymder sain mewn awyr (v) = 400 m/s

Gofynnwyd: Amlder y sain a glywir

Ateb:

Yr ateb cywir yw A.

6. Mae plentyn sy'n sefyll yn llonydd yn chwythu chwiban ar amledd o 490 Hz tuag at gar sy'n symud tuag ato fel y dangosir yn y ffigur. Y gwahaniaeth clywadwy rhwng y don uniongyrchol a'r don sy'n cael ei hadlewyrchu o'r car yw 10 Hz. Os yw cyflymder sain yn yr awyr yn 340 m/s, yna cyflymder y car yw...

A. 6,9 ms^-1

B. 5,8 ms^-1

C. 4,4 ms ^-1

D. 3,8 ms ^-1

Dwyrain 3,4 ms ^-1

Trafodaeth

Mae'n hysbys bod:

Amledd sain (f) = 490 Hertz

Cyflymder sain mewn awyr (v) = 340 m/s

Mae'r gwrandäwr yn agosáu at y ffynhonnell sain fel bod amledd y sain a glywir yn fwy nag amledd y ffynhonnell sain. Amledd y sain = 490 Hertz ac amledd y barcud = 10 Hertz felly amledd y sain a glywir (f') = 500 Hertz.

Gofynnwyd: Cyflymder y car

Ateb:

Cyflymder y car yw 6,9 m/s.

Yr ateb cywir yw A.

7. Mae myfyriwr yn sefyll ar ochr y ffordd pan mae car yn symud i ffwrdd oddi wrth y myfyriwr ar gyflymder o 40 m/s wrth ganu corn gydag amledd o 300 Hz. Os yw cyflymder sain yn yr awyr yn 360 m/s, yna amledd y corn a glywir gan y myfyriwr yw ….
A. 250 Hz
B. 270 Hz
C. 300 Hz
D. 350 Hz
D. 400 Hz
Trafodaeth:
Fformiwla effaith Doppler ar gyfer sain :
f' = amledd y sain a glywir gan y gwrandäwr (1/s = hz)
f = amledd y sain a allyrrir gan y ffynhonnell (1/s = hz)
v = cyflymder sain (m/s)
v_p = cyflymder gwrandäwr (m/s)
v_s = cyflymder ffynhonnell sain (m/s)
Rheolau arwyddo:
mae v bob amser yn bositif
v_p positif os yw'r gwrandäwr yn agosáu at y ffynhonnell sain
v_p negyddol os yw'r gwrandäwr yn symud i ffwrdd o ffynhonnell y sain
v_s positif os yw'r ffynhonnell sain yn symud i ffwrdd o'r gwrandäwr
v_s negyddol os yw'r ffynhonnell sain yn agosáu at y gwrandäwr
v_p = 0 os yw'r gwrandäwr yn dawel
v_s = 0 os yw'r ffynhonnell sain yn dal i fod
Mae'n hysbys :
v_s = 40 m/s
v_p = 0
f = 300 Hz
v = 360 m/eiliad
Gofynnwyd :
f’
Jawab :

Yr ateb cywir yw B.

8. Mae ffynhonnell sain yn symud ar gyflymder o 30 m/s tuag at berson sy'n sefyll ar ochr y ffordd. Amledd y ffynhonnell sain yw 360 Hz a chyflymder sain yn yr awyr yw 380 m/s. Amledd y tonnau sain a glywir gan y person yw...
A. 391 Hz
B. 400 Hz
C. 430 Hz
D. 440 Hz
D. 460 Hz
Trafodaeth:
Mae'n hysbys :
v_s = – 30 m/eiliad
v_p = 0
f = 360 hz
v = 380 m/eiliad
Gofynnwyd :
f’
Jawab :

Yr ateb cywir yw A.

9. Mae gwrandäwr yn sefyll wrth ymyl ffynhonnell sain gydag amledd o 742 Hz. Mae ffynhonnell sain arall gydag amledd o 700 Hz yn symud tuag at y gwrandäwr ar gyflymder o 20 m/s. Os yw cyflymder sain yn yr awyr yn 340 m/s, yna amledd y barcud y mae'r person yn ei glywed yw…
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
D. 6 Hz
Trafodaeth:
Mae'n hysbys :
f₁ = 680 hz
f₂ = 700 hz
v_s1 = 0 m/s
v_s2 = – 20 m/eiliad
v = 340 m/eiliad
Gofynnwyd :
f barcud?
Jawab :
Mae'r gwrandäwr yn sefyll wrth ymyl y ffynhonnell sain, felly gellir dod i'r casgliad bod y ffynhonnell sain yn llonydd o'i gymharu â'r gwrandäwr. Amledd y sain a glywir gan y gwrandäwr o'r ffynhonnell sain sydd yn llonydd yw:
742 hz
Mae ffynhonnell sain arall yn symud. Cyfrifwch amledd y sain a glywir gan y gwrandäwr o ffynhonnell sain symudol:

Amledd y don sain = y gwahaniaeth yn amledd y ddwy don sain sy'n ymyrryd
Amlder y barcud yw:
744 hz – 742 hz = 2 hertz
Yr ateb cywir yw A.

10. Mae dau gar A a B yn symud tuag at ei gilydd ar gyflymder o 20 ms yr un.^-1 a 40 ms^-1Yna mae Car B yn canu'r corn gydag amledd o 580 Hz, cyflymder sain yn yr awyr yw 330 ms.^-1, yna'r amledd a glywir gan yrrwr car A cyn pasio yw….

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

Trafodaeth

Rheolau arwyddo:
mae v bob amser yn bositif
v_p positif os yw'r gwrandäwr yn agosáu at y ffynhonnell sain
v_p negyddol os yw'r gwrandäwr yn symud i ffwrdd o ffynhonnell y sain
v_s positif os yw'r ffynhonnell sain yn wynebu i ffwrdd o'r gwrandäwr
v_s negyddol os yw'r ffynhonnell sain yn agosáu at y gwrandäwr
v_p = 0 os yw'r gwrandäwr yn dawel
v_s = 0 os yw'r ffynhonnell sain yn dal i fod

Mae'n hysbys bod:
Amledd ffynhonnell sain (f) = 580 Hz
Cyflymder y gwrandäwr (v_p) = 20 ms^-1
Cyflymder y ffynhonnell sain (v)_s) = -40 ms^-1
Cyflymder sain (v) = 330 ms^-1
Gofynnwyd: Amledd y sain a glywir gan y gwrandäwr (f')
Ateb:

Fformiwla effaith Doppler:
Yr ateb cywir yw B.

11. Mae car A a char B yn symud i ffwrdd oddi wrth ei gilydd, mae car A yn symud ar gyflymder o 36 km/awr.^-1 wrth seinio corn hir gydag amledd o 700 Hz, cyflymder sain yn yr awyr yw 340 ms^-1Os yw amledd y corn a glywir gan yrrwr car B = 600 Hz, yna cyflymder car B yw….

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

Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Amledd ffynhonnell sain (f) = 700 Hz
Amledd y sain a glywir gan y gwrandäwr (f') = 600 Hz
Cyflymder y ffynhonnell sain (v)_s) = 36 km/awr = 36.000 metr / 3600 eiliad = 10 m/s
Cyflymder sain (v) = 340 ms^-1
Gofynnwyd: Cyflymder y gwrandäwr (v_p)
Ateb:
v_p negyddol oherwydd bod y gwrandäwr yn symud i ffwrdd o ffynhonnell y sain.
v_s positif oherwydd bod ffynhonnell y sain yn symud i ffwrdd o'r gwrandäwr.
Yr ateb cywir yw C.

12. Mae Ambiwlans A yn symud ar gyflymder o 0,25 v y tu ôl i sedan B sy'n symud ar gyflymder o 0,2 v i'r un cyfeiriad ag A. Ar yr adeg honno, mae ambiwlans A yn seinio ei seiren ar 1.000 Hz. Os yw cyflymder y sain yn v, yr amledd a glywir gan yrrwr sedan B yw…

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

Trafodaeth
Mae'n hysbys :
Amledd ffynhonnell sain (f) = 1.000 Hz
Cyflymder y ffynhonnell sain (v)_s) = -0,25 v (o'i gymharu â'r cyfrwng sy'n dargludo sain)
Cyflymder sain (v) = v
Cyflymder y gwrandäwr (v_p) = -0,2 v (o'i gymharu â'r cyfrwng sy'n dargludo sain)
Gofynnwyd Amledd y sain a glywir gan y gwrandäwr (f')
Jawab :

Fformiwla effaith Doppler:
Rheolau arwyddo:
mae v bob amser yn bositif
v_p positif os yw'r gwrandäwr yn agosáu at y ffynhonnell sain
v_p negyddol os yw'r gwrandäwr yn symud i ffwrdd o ffynhonnell y sain
v_s positif os yw'r ffynhonnell sain yn wynebu i ffwrdd o'r gwrandäwr
v_s negyddol os yw'r ffynhonnell sain yn agosáu at y gwrandäwr
v_p = 0 os yw'r gwrandäwr yn dawel
v_s = 0 os yw'r ffynhonnell sain yn dal i fod

Yr ateb cywir yw D.

13. Mae ffynhonnell sain gydag amledd o 640 Hz yn symud tuag at arsylwr ar gyflymder o 20 m/s. Os yw cyflymder sain yn yr awyr yn 340 m/s a bod yr arsylwr yn symud i ffwrdd o'r ffynhonnell sain ar gyflymder o 10 m/s, yna amledd y sain a glywir gan yr arsylwr yw…

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

Trafodaeth
Mae'n hysbys :
Amledd ffynhonnell sain (f) = 640 Hz
Cyflymder y ffynhonnell sain (v_s) = -20 m/s (o'i gymharu ag aer fel cyfrwng dargludo sain)
Cyflymder sain (v) = 340 m/s (o'i gymharu ag aer fel cyfrwng trosglwyddo sain)
Cyflymder y gwrandäwr (v_p) = -10 m/s (o'i gymharu ag aer fel cyfrwng dargludo sain)
Gofynnwyd Amledd y sain a glywir gan y gwrandäwr (f')
Jawab :
Yr ateb cywir yw B.

14. Mae ffynhonnell sain yn symud ar gyflymder o 60 m/s gan adael arsylwr y tu ôl iddi yn symud i'r un cyfeiriad â'r ffynhonnell sain ar gyflymder o 10 m/s. Os yw cyflymder sain yn yr awyr yn 340 m/s ac amledd y ffynhonnell sain yn 800 Hz, yna amledd y sain a glywir gan yr arsylwr yw…
A. 700 Hz
B. 800 Hz
C. 940 Hz
D. 960 Hz
D. 1.120 Hz
Trafodaeth
Mae'n hysbys :
Amledd ffynhonnell sain (f) = 800 Hz
Cyflymder y ffynhonnell sain (v_s) = 60 m/s (o'i gymharu ag aer fel cyfrwng dargludo sain)
Cyflymder sain (v) = 340 m/s (o'i gymharu ag aer fel cyfrwng trosglwyddo sain)
Cyflymder y gwrandäwr (v_p) = 10 m/s (o'i gymharu ag aer fel cyfrwng dargludo sain)
Gofynnwyd Amledd y sain a glywir gan y gwrandäwr (f')
Jawab :

Yr ateb cywir yw A.

Ffynhonnell y cwestiwn:

Cwestiynau Ffiseg Arholiad Cenedlaethol ar gyfer Ysgol Uwchradd/Ysgol Uwchradd Galwedigaethol