Éifeacht Doppler – fadhbanna agus réitigh
1.
(1) breathnóir ag bogadh i dtreo an fhoinse stáiseanóireachta
(2) foinse ag bogadh i dtreo an bhreathnóra sheasta
(3) bíonn an breathnóir agus an fhoinse ag druidim lena chéile
(4) tá an breathnóir agus an fhoinse ag bogadh ar an luas céanna
Más airde an airde a chloistear ná minicíocht an fhoinse a astaítear, cé acu ráiteas thuas atá ceart?
A. (1), (2) agus (3)
B. (1), (2), (3) agus (4)
C. (1) agus (3)
D. (1) agus (4)
E. (2) agus (4)
réiteach
Cothromóid éifeacht Doppler :
Riail chomharthaíochta:
Bíonn luas an fhuaime (v) dearfach i gcónaí
Tá luas an bhreathnóra (v obs ) dearfach má ghluaiseann an breathnóir i dtreo fhoinse an fhuaime.
Tá luas an bhreathnóra (v obs ) diúltach má bhogann an breathnóir ar shiúl ó fhoinse an fhuaime.
Tá luas an fhoinse (v source ) dearfach má bhogann foinse an fhuaime ar shiúl ón mbreathnóir.
Tá luas an fhoinse (v source ) diúltach má ghluaiseann foinse an fhuaime i dtreo an bhreathnóra.
Luas an bhreathnóra (v obs ) = 0 má tá breathnóir i riocht suaimhneach
Luas an fhoinse (v source ) = 0 má tá an fhoinse i riocht suaimhneach
Mar shampla :
Luas an bhreathnóra (v obs ) = 60 m/s, má tá an breathnóir i riocht suaimhneach ansin v obs = 0
Luas an fhoinse (v source ) = 40 m/s, má tá foinse an fhuaime i riocht suaimhneach ansin v source = 0
Luas an fhuaime (v) = 340 m/s
Minicíocht an fhuaime (f) = 1000 Hertz
Breathnóir ag bogadh i dtreo an fhoinse stáiseanóireachta
Tá luas an bhreathnóra ( v obs ) dearfach má ghluaiseann an breathnóir i dtreo fhoinse an fhuaime.
Foinse an fhuaime i riocht suaimhneach mar sin v source = 0
Foinse ag bogadh i dtreo an bhreathnóra sheasta
Tá luas an fhoinse (v source ) diúltach má ghluaiseann foinse an fhuaime i dtreo breathnóra.
Breathnóir i riocht suaimhneach mar sin ( v obs ) = 0
Déanann breathnóir agus foinse teagmháil lena chéile
Tá luas an bhreathnóra (v obs ) dearfach má ghluaiseann an breathnóir i dtreo fhoinse an fhuaime.
Tá luas an fhoinse (i gcoinne foinse s ) diúltach má ghluaiseann foinse an fhuaime i dtreo an bhreathnóra.
Tá an breathnóir agus an fhoinse ag bogadh ag an luas céanna
Mura bhfuil aon éifeacht Doppler le feiceáil, ní ghluaiseann foinse an fhuaime agus an breathnóir ag an luas céanna.
2. Breathnóir i riocht suaimhneach gar do fhoinse an fhuaime de mhinicíocht 684 Hz. Foinse eile den fhuaim de 676 Hz ag bogadh i dtreo an bhreathnóra ag 2 n/s. Más é 340 m/s luas na dtonnta fuaime san aer, cad é an mhinicíocht buille a chloiseann an breathnóir ansin.
Ar a dtugtar:
Minicíocht fhoinse an fhuaime 1 (f1 ) = 684 Hz (sos)
Minicíocht fhoinse an fhuaime 2 (f2 ) = 676 Hz (gluaiseacht)
Luas fhoinse an fhuaime 2 (v 2 ) = 2 m/s (ag bogadh i dtreo an bhreathnóra)
Luas fhoinse na dtonnta fuaime san aer (v) = 340 m/s
Ag Teastáil: Minicíocht na mbuille a chloiseann an breathnóir
Réiteach:
Cothromóid éifeacht Doppler:
Riail chomharthaíochta:
Bíonn luas an fhuaime (v) dearfach i gcónaí
Tá luas an bhreathnóra (v obs ) dearfach má ghluaiseann an breathnóir i dtreo fhoinse an fhuaime.
Tá luas an bhreathnóra (v obs ) diúltach má bhogann an breathnóir ar shiúl ó fhoinse an fhuaime.
Tá luas an fhoinse (v source ) dearfach má bhogann foinse an fhuaime ar shiúl ón mbreathnóir.
Tá luas an fhoinse (v source ) diúltach má ghluaiseann foinse an fhuaime i dtreo an bhreathnóra.
Luas an bhreathnóra (v obs ) = 0 má tá breathnóir i riocht suaimhneach
Luas an fhoinse (v source ) = 0 má tá an fhoinse i riocht suaimhneach
Minicíocht na mbuille a chloiseann an breathnóir = 684 Hz – 680 Hz = 4 Hz.
3. Foinse fuaime ag bogadh i dtreo an bhreathnóra atá ina stad ag 20 m/s. Minicíocht fhoinse an fhuaime = 380 Hz. Luas na dtonnta fuaime san aer = 400 ms -1 . Cad é minicíocht na dtonnta fuaime a chloiseann an breathnóir?
Ar a dtugtar:
Luas fhoinse an fhuaime (v source ) = 20 m/s
Luas an bhreathnóra (v p ) = 0
Minicíocht fhoinse an fhuaime (f) = 380 Hz
Luas fhoinse na dtonnta fuaime (v) = 400 ms -1
Ag Teastáil: Minicíocht na dtonnta fuaime a chloiseann an breathnóir
4. Bogann Carr A ag 72 km/u agus bogann Carr B ag 90 km/u, agus tagann siad i ngar dá chéile. Bhuail Carr A an fuaimrian le minicíocht 650 Hz. Más é 350 m/s luas na dtonnta fuaime san aer, cad é minicíocht an fhuaime a chloiseann tiománaí Carr B ó Charr A?
Ar a dtugtar:
Luas ghluaisteáin A (v A ) = 72 km/u = 20 m/s, ag druidim le gluaisteán B
Luas ghluaisteáin B (v B ) = 90 km/u = 25 m/s, ag druidim le gluaisteán A
Minicíocht fhuaim an ghluaisteáin A (fA ) = 650 Hz
Luas na dtonnta fuaime san aer (v) = 350 m/s
Ag Teastáil: Minicíocht an fhuaime a chloiseann tiománaí charr B ó charr A
Réiteach:
Bíonn luas an fhuaime (v) dearfach i gcónaí
Tá luas an bhreathnóra (v obs ) dearfach má ghluaiseann an breathnóir i dtreo fhoinse an fhuaime.
Tá luas an bhreathnóra (v obs ) diúltach má bhogann an breathnóir ar shiúl ó fhoinse an fhuaime.
Tá luas an fhoinse (v source ) dearfach má bhogann foinse an fhuaime ar shiúl ón mbreathnóir.
Tá luas an fhoinse (v source ) diúltach má ghluaiseann foinse an fhuaime i dtreo an bhreathnóra.
Luas an bhreathnóra (v obs ) = 0 má tá breathnóir i riocht suaimhneach
Luas an fhoinse (v source ) = 0 má tá an fhoinse i riocht suaimhneach
5. Bogann foinse fuaime ag 10 m/s ag druidim le breathnóir seasta. Is é 380 Hz minicíocht fhoinse an fhuaime agus is é 400 m/s luas na dtonnta fuaime san aer. Cad é minicíocht na dtonnta fuaime a chloiseann an breathnóir?
Ar a dtugtar:
Luas fhoinse an fhuaime (v s ) = 20 m/s
Luas an bhreathnóra (v p ) = 0
Minicíocht fhoinse an fhuaime (f) = 380 Hz
Luas na dtonnta fuaime san aer (v) = 400 m/s
Ag Teastáil: Minicíocht na dtonnta fuaime a chloiseann an breathnóir
Réiteach:
Bíonn luas an fhuaime (v) dearfach i gcónaí
Tá luas an bhreathnóra (v obs ) dearfach má ghluaiseann an breathnóir i dtreo fhoinse an fhuaime.
Tá luas an bhreathnóra (v obs ) diúltach má bhogann an breathnóir ar shiúl ó fhoinse an fhuaime.
Tá luas an fhoinse (v source ) dearfach má bhogann foinse an fhuaime ar shiúl ón mbreathnóir.
Tá luas an fhoinse (v source ) diúltach má ghluaiseann foinse an fhuaime i dtreo an bhreathnóra.
Luas an bhreathnóra (v obs ) = 0 má tá breathnóir i riocht suaimhneach
Luas an fhoinse (v source ) = 0 má tá an fhoinse i riocht suaimhneach
6. Carr ag gluaiseacht i dtreo breathnóra ina stad a astaíonn tonnta fuaime 490 Hz. Is é 10 Hz an mhinicíocht buille a chloistear. Más é 340 m/s luas na dtonnta fuaime san aer, cad é luas an ghluaisteáin?
Ar a dtugtar:
Minicíocht an fhuaime (f) = 490 Hertz
Luas na dtonnta fuaime san aer (v) = 340 m/s
Tagann an breathnóir i ngar don fhoinse fuaime sa chaoi is go bhfuil minicíocht an fhuaime a chloistear níos mó ná minicíocht na foinse fuaime. Is é 490 Hertz minicíocht an fhuaime agus is é 10 Hertz minicíocht an fhuaime a chloiseann breathnóir, ionas go mbeidh 500 Hertz minicíocht an fhuaime a chloiseann breathnóir (f').
Ag teastáil: luas an ghluaisteáin
Réiteach:
Cothromóid éifeacht Doppler:
Riail chomharthaíochta:
Bíonn luas an fhuaime (v) dearfach i gcónaí
Tá luas an bhreathnóra (v obs ) dearfach má ghluaiseann an breathnóir i dtreo fhoinse an fhuaime.
Tá luas an bhreathnóra (v obs ) diúltach má bhogann an breathnóir ar shiúl ó fhoinse an fhuaime.
Tá luas an fhoinse (v source ) dearfach má bhogann foinse an fhuaime ar shiúl ón mbreathnóir.
Tá luas an fhoinse (v source ) diúltach má ghluaiseann foinse an fhuaime i dtreo an bhreathnóra.
Luas an bhreathnóra (v obs ) = 0 má tá breathnóir i riocht suaimhneach
Luas an fhoinse (v source ) = 0 má tá an fhoinse i riocht suaimhneach
Is é luas an ghluaisteáin 6.9 m/s.
7. Rinne an carr póilíní a bhí ag bualadh siréin 930 Hz ruaig ar dhuine a theith ar ghluaisrothar ag luas 72 km.uair -1 . Sroicheann luas na ngluaisteán póilíní 108 km.uair -1 . Más é 340 ms-1 luas an fhuaime san aer, ansin is é minicíocht fuaimeanna na siréine a chloiseann gluaisrothaithe …
Réiteach:
Riail chomharthaíochta:
Bíonn luas an fhuaime (v) dearfach i gcónaí
Tá luas an bhreathnóra (v obs ) dearfach má ghluaiseann an breathnóir i dtreo fhoinse an fhuaime.
Tá luas an bhreathnóra (v obs ) diúltach má bhogann an breathnóir ar shiúl ó fhoinse an fhuaime.
Tá luas an fhoinse (v source ) dearfach má bhogann foinse an fhuaime ar shiúl ón mbreathnóir.
Tá luas an fhoinse (v source ) diúltach má ghluaiseann foinse an fhuaime i dtreo an bhreathnóra.
Luas an bhreathnóra (v obs ) = 0 má tá breathnóir i riocht suaimhneach
Luas an fhoinse (v source ) = 0 má tá an fhoinse i riocht suaimhneach
Ar a dtugtar:
Minicíocht fhoinse an fhuaime (f) = 930 Hz
Luas an bhreathnóra (v p ) = 72 km/uair -1 = 72 (1000 méadar) / 3600 (soicind) = 72,000/3600 méadar/soicind = 20 m/s = -20 ms -1
Luas fhoinse an fhuaime (v source ) = 108 km.uair -1 = 108 (1000 méadar) / (3600 soicind) = 108,000 / 3600 méadar/soicind = 30 m/s = -30 ms -1
Luas fhoinse na dtonnta fuaime (v) = 340 ms -1
Ag Teastáil: Minicíocht na dtonnta fuaime a chloiseann breathnóir (f')
Réiteach:
Cothromóid éifeacht Doppler:
8. Bogann otharcharr ag 72 km. uair -1 agus sirean á sheinm aige le minicíocht 1500 Hz. Bogann gluaisrothaithe ag luasanna 20 ms -1 i dtreonna difriúla le hotharcharranna. Más é 340 ms -1 luas na fuaime san aer , ansin is é cóimheas na minicíochtaí a chloiseann gluaisrothaithe agus iad ag druidim leis an otharcharr agus ar shiúl uaidh ná …
Ar a dtugtar:
Minicíocht fhoinse an fhuaime (f) = 1500 Hz
Luas an bhreathnóra (v p ) = 20 m/s
Luas fhoinse an fhuaime (v source ) = 72 km/uair = 72 (1000 méadar) / 3600 soicind = 72,000/3600 méadar/soicind = 20 m/s
Luas fhoinse na dtonnta fuaime (v) = 340 m/s
Ag Teastáil: An cóimheas minicíochtaí a chloiseann gluaisrothaithe agus iad ag druidim le agus ar shiúl ón otharcharr
Réiteach:
Cothromóid éifeacht Doppler:
Minicíochtaí a chloistear ag gluaisrothaithe ag druidim le hotharchairr
Tá an dá cheann i dtreonna difriúla ionas go dtéann an gluaisrothar i dtreo an otharchairr i dtreo a chéile. Tá v p dearfach má théann an t-éisteoir i dtreo fhoinse an fhuaime agus tá v s diúltach má théann foinse an fhuaime i dtreo an éisteora.
Cloiseann gluaisrothaithe minicíochtaí agus iad ag bogadh ar shiúl ón otharcharr
Tá an dá cheann i dtreonna difriúla ionas nuair a bhogann an gluaisrothar ar shiúl ón otharcharr, bogann an bheirt acu ar shiúl óna chéile. Tá v p diúltach má tá an t-éisteoir ar shiúl ón bhfoinse fuaime agus tá v s dearfach má tá an fhoinse fuaime ar shiúl ón éisteoir.
An cóimheas minicíochtaí a chloiseann gluaisrothaithe agus iad ag druidim leis an otharcharr agus ar shiúl uaidh
- Cad é éifeacht Doppler?
- Freagra: Déanann éifeacht Doppler cur síos ar an athrú i minicíocht nó i dtonnfhad tonn i gcoibhneas le breathnóir atá ag bogadh i gcoibhneas le foinse na tonnta.
- Conas a léirítear éifeacht Doppler i dtonnta fuaime?
- Freagra: Nuair a thagann foinse fuaime i ngar do bhreathnóir, braitheann an breathnóir minicíocht (nó airde) níos airde ná mar a bhíonn nuair a bhíonn an fhoinse ina stad. Os a choinne sin, de réir mar a ghluaiseann an fhoinse fuaime ón mbreathnóir, bíonn an mhinicíocht bhraithte níos ísle.
- Cad é an difríocht idir dearg-aistriú agus gorm-aistriú i dtéarmaí éifeacht Doppler?
- Freagra: I dtéarmaí tonnta leictreamaighnéadacha (cosúil le solas), tagraíonn deargaistriú do aistriú solais i dtreo tonnfhaid níos faide (nó minicíochtaí níos ísle) nuair a bhíonn foinse ag bogadh ar shiúl ó bhreathnóir. Tagraíonn gormaistriú, ar an láimh eile, do aistriú solais i dtreo tonnfhaid níos giorra (nó minicíochtaí níos airde) nuair a bhíonn an fhoinse ag bogadh i dtreo an bhreathnóra.
- Cén chaoi a mbaineann éifeacht Doppler le réaltraí agus a ngluaiseacht sa chruinne?
- Freagra: Léiríonn go leor réaltraí dearg-aistriú, rud a léiríonn go bhfuil siad ag bogadh uainn. Is píosa fianaise ríthábhachtach é an breathnóireacht seo ar leathnú na cruinne.
- Cén ról atá ag éifeacht Doppler i dteicneolaíocht radair aimsire?
- Freagra: Déanann radar Doppler an t-athrú i minicíocht an chomhartha radair frithchaite a thomhaiseann rudaí atá ag gluaiseacht, amhail braoiníní báistí nó clocha sneachta. Ligeann sé seo do mheitéareolaithe gluaiseacht deascadh a bhrath agus luas agus treo na gaoithe a thomhas.
- An i dtonnta fuaime agus solais amháin a fheictear éifeacht Doppler?
- Freagra: Ní hea, is féidir éifeacht Doppler a fheiceáil in aon chineál tonnta, bíodh sé ina fhuaim, ina sholas, nó ina radaíocht leictreamaighnéadach eile. Ní gá ach gluaiseacht choibhneasta idir an fhoinse agus an breathnóir.
- Cén tionchar a bhíonn ag an luas coibhneasta idir an fhoinse agus an breathnóir ar mhéid éifeacht Doppler?
- Freagra: Dá mhéad an luas coibhneasta idir an fhoinse agus an breathnóir, is ea is suntasaí an t-athrú Doppler. Mar shampla, beidh athrú níos suntasaí ar pháirc otharchairr atá ag gluaiseacht go tapa agus é ag dul thart i gcomparáid le ceann atá ag gluaiseacht go mall.
- Cén fáth nach dtugaimid faoi deara aistriú Doppler i solas soilse ceannlampa gluaisteáin agus é ag druidim linn san oíche?
- Freagra: Cé go dtarlaíonn éifeacht Doppler i gcás soilse ceann an ghluaisteáin, tá luas an ghluaisteáin i bhfad róbheag i gcomparáid le luas an tsolais. Dá bhrí sin, tá an t-athrú Doppler i minicíocht/tonnfhad an tsolais an-bheag agus ní féidir leis an tsúil dhaonna é a bhrath.
- Conas a úsáideann ainmhithe cosúil le hialtóga éifeacht Doppler?
- Freagra: Úsáideann ialtóga macalla-lonnú, ag astú tonnta fuaime agus ag éisteacht leis na macallaí chun creach a aimsiú agus a ghabháil. Bíonn ról ag éifeacht Doppler nuair a bhíonn an ialtóg nó a creach ag bogadh, rud a fhágann go n-athraíonn minicíocht na dtonnta fuaime macallaithe, agus is féidir leis an ialtóg a bhrath agus a úsáid chun gluaiseacht agus achar a mheas.
- Cén bhaint atá ag éifeacht Doppler le sirean feithicle éigeandála?
- Freagra: Agus feithicil éigeandála ag druidim le sirean, comhbhrúitear na tonnta fuaime, rud a fhágann go mbíonn minicíocht nó páirc níos airde acu. De réir mar a théann an fheithicil thart agus a ghluaiseann sí uaidh, síntear na tonnta fuaime, rud a fhágann go mbíonn minicíocht nó páirc níos ísle acu. Seo é éifeacht Doppler i mbun gnímh, agus is é sin an fáth go mbíonn fuaim dhifriúil ag an sirean de réir mar a thagann an fheithicil i ngar agus ansin go gcúlaíonn sí.
