Esempi di domande sull'effetto Doppler

14 esempi di domande sull'effetto Doppler

1. Dalla seguente affermazione:
(1) P si avvicina a S che è stazionario
(2) S si avvicina a P che è stazionario
(3) P e S si avvicinano l'uno all'altro
(4) S e P si muovono alla stessa velocità
Se P (ascoltatore) sente suono con una frequenza superiore alla frequenza emessa da S (sorgente), allora l'affermazione corretta è...
A. (1), (2) e (3) soltanto
B. (1), (2), (3) e (4)
C. (1) e (3) soltanto
D. (1) e (4) soltanto
E. (2) e (4) soltanto
Discussione

Per dimostrarlo matematicamente, eseguiamo innanzitutto i calcoli descritti di seguito. I dati seguenti sono un'ipotesi.
Velocità di ascolto (v_p) = 60 m/s, se l'ascoltatore è silenzioso allora vp = 0
La velocità della sorgente sonora (v)_s) = 40 m/s, se la sorgente sonora è stazionaria allora vs = 0
Velocità del suono (v) = 340 m/s
Frequenza del suono (f) = 1000 Hertz

P si avvicina a S che è stazionario
vp è positivo se l'ascoltatore si avvicina alla sorgente sonora
La sorgente sonora è silenziosa in modo che v_s = 0

S si avvicina a P che è stazionario
vs negativo se la sorgente sonora si sta avvicinando all'ascoltatore
L'ascoltatore rimase in silenzio in modo che v_p = 0

P e S si avvicinano l'uno all'altro
vp è positivo se l'ascoltatore si avvicina alla sorgente sonora
vs negativo se la sorgente sonora si sta avvicinando all'ascoltatore

S e P si muovono alla stessa velocità
Se la sorgente sonora e l'ascoltatore si muovono alla stessa velocità, l'effetto Doppler non si verifica.
La risposta corretta è A.

2. Un ascoltatore si trova accanto a una sorgente sonora con una frequenza di 684 Hz. Un'altra sorgente sonora con una frequenza di 676 Hz si muove verso l'ascoltatore a una velocità di 2 m/s.^-1Se la velocità di propagazione del suono nell'aria è di 340 m/s^-1, quindi la frequenza dell'aquilone udita dall'ascoltatore è...
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 6 Hz
Discussione
È noto che:
Frequenza della sorgente sonora 1 (f₁) = 684 Hz (silenzio)
Frekuensi sorgente sonora 2 (f₂) = 676 Hz (in movimento)
La velocità della sorgente sonora 2 (v₂) = 2 m/s (in direzione dell'ascoltatore)
Velocità del suono nell'aria (v) = 340 m/s
Domanda: La frequenza dell'aquilone udita dall'ascoltatore
Risposta :
Innanzitutto, calcola la frequenza del suono percepito dalla sorgente sonora che si avvicina all'ascoltatore.

Frequenza dell'aquilone = differenza tra due frequenze sonore percepite dall'ascoltatore = frequenza della sorgente sonora fissa – frequenza della sorgente sonora in movimento = 684 Hz – 680 Hz = 4 Hz.

La risposta corretta è C.

3. Una sorgente sonora si muove a una velocità di 20 m/s^-1 Avvicinandosi a una persona ferma. La frequenza della sorgente sonora è di 380 Hz. E la velocità del suono nell'aria è di 400 m/s.^-1La frequenza delle onde sonore che la persona sente è…

A. 400 Hz

B. 420 Hz

C. 440 Hz

D. 460 Hz

E. 480 Hz

Discussione

È noto che:

La velocità della sorgente sonora (v_s) = 20 ms^-1

Velocità di ascolto (v_p) = 0

Frequenza della sorgente sonora (f) = 380 Hz

Velocità del suono (v) = 400 ms^-1

Chiesto: La frequenza delle onde sonore udite

La risposta corretta è A.

4. Il treno A si muove a una velocità di 72 km/h e il treno B si muove l'uno verso l'altro a una velocità di 90 km/h. Il macchinista del treno A emette un fischio con una frequenza di 650 Hz. Se la velocità di propagazione del suono nell'aria è di 350 m/s^-1, quindi la frequenza che l'ingegnere B sente dal fischietto A è...

A. 800 Hz

B. 740 Hz

C. 600 Hz

D. 540 Hz

E. 400 Hz

Discussione

È noto che:

Velocità del treno A (v_A) = 72 km/h = 20 m/s, treno B in avvicinamento

Velocità del treno B (v_B) = 90 km/h = 25 m/s, treno A in avvicinamento

La frequenza sonora del treno A (f_A) = 650Hz

Velocità del suono nell'aria (v) = 350 m/s

Chiesto: La frequenza che l'ingegnere B sente dal fischietto A

Risposta :

La sorgente sonora si trova sul treno A e l'ascoltatore sul treno B.

5. Una sorgente sonora si muove a una velocità di 20 m/s verso una persona ferma. La frequenza della sorgente sonora è di 380 Hz e la velocità del suono nell'aria è di 400 m/s. La frequenza delle onde sonore percepite dalla persona è...

A. 400 Hz

B. 420 Hz

C. 440 Hz

D. 460 Hz

E. 480 Hz

Discussione

È noto che:

La velocità della sorgente sonora (v_s) = 20 m/s

Velocità di ascolto (v_p) = 0

Frequenza della sorgente sonora (f) = 380 Hz

Velocità del suono nell'aria (v) = 400 m/s

Chiesto: Frequenza del suono udito

Risposta :

La risposta corretta è A.

6. Un bambino fermo soffia in un fischietto a una frequenza di 490 Hz verso un'auto che si muove nella sua direzione, come mostrato in figura. La differenza di frequenza udibile tra l'onda diretta e l'onda riflessa dall'auto è di 10 Hz. Se la velocità del suono nell'aria è di 340 m/s, allora la velocità dell'auto è...

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

Discussione

È noto che:

Frequenza del suono (f) = 490 Hertz

Velocità del suono nell'aria (v) = 340 m/s

L'ascoltatore si avvicina alla sorgente sonora in modo che la frequenza del suono percepito sia maggiore della frequenza della sorgente sonora. La frequenza del suono è di 490 Hertz e la frequenza dell'aquilone è di 10 Hertz, quindi la frequenza del suono percepito (f') è di 500 Hertz.

Chiesto: velocità dell'auto

Risposta :

La velocità dell'auto è di 6,9 m/s.

La risposta corretta è A.

7. Uno studente si trova sul ciglio della strada quando un'auto si allontana da lui a una velocità di 40 m/s suonando il clacson con una frequenza di 300 Hz. Se la velocità del suono nell'aria è di 360 m/s, qual è la frequenza del clacson udita dallo studente?
A. 250 Hz
B. 270 Hz
C. 300 Hz
D. 350 Hz
E. 400 Hz
Discussione:
Formula dell'effetto Doppler per il suono :
f' = frequenza del suono percepito dall'ascoltatore (1/s = Hz)
f = frequenza del suono emesso dalla sorgente (1/s = Hz)
v = velocità del suono (m/s)
v_p = velocità di ascolto (m/s)
v_s = velocità della sorgente sonora (m/s)
Regole di segnaletica:
v è sempre positivo
v_p positivo se l'ascoltatore si avvicina alla sorgente sonora
v_p negativo se l'ascoltatore si allontana dalla sorgente sonora
v_s positivo se la sorgente sonora si allontana dall'ascoltatore
v_s negativo se la sorgente sonora si sta avvicinando all'ascoltatore
v_p = 0 se l'ascoltatore è silenzioso
v_s = 0 se la sorgente sonora è ancora
È conosciuto :
v_s = 40 m/s
v_p = 0
f = 300 Hz
v = 360 m/s
Chiesto :
f'
Jawab :

La risposta corretta è B.

8. Una sorgente sonora si muove a una velocità di 30 m/s verso una persona ferma sul ciglio della strada. La frequenza della sorgente sonora è di 360 Hz e la velocità del suono nell'aria è di 380 m/s. La frequenza delle onde sonore udite dalla persona è...
A. 391 Hz
B. 400 Hz
C. 430 Hz
D. 440 Hz
E. 460 Hz
Discussione:
È conosciuto :
v_s = – 30 m/s
v_p = 0
f = 360 Hz
v = 380 m/s
Chiesto :
f'
Jawab :

La risposta corretta è A.

9. Un ascoltatore si trova accanto a una sorgente sonora con una frequenza di 742 Hz. Un'altra sorgente sonora con una frequenza di 700 Hz si muove verso l'ascoltatore a una velocità di 20 m/s. Se la velocità del suono nell'aria è di 340 m/s, allora la frequenza dell'aquilone udita dalla persona è...
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 6 Hz
Discussione:
È conosciuto :
f₁ = 680 Hz
f₂ = 700 Hz
v_s1 = 0 m/s
v_s2 = – 20 m/s
v = 340 m/s
Chiesto :
f kite?
Jawab :
L'ascoltatore si trova accanto alla sorgente sonora, quindi si può concludere che la sorgente sonora è ferma rispetto all'ascoltatore. La frequenza del suono percepita dall'ascoltatore dalla sorgente sonora ferma è:
742 hz
Un'altra sorgente sonora è in movimento. Calcola la frequenza del suono percepita dall'ascoltatore proveniente da una sorgente sonora in movimento:

La frequenza dell'onda sonora = la differenza di frequenza delle due onde sonore interferenti
La frequenza dell'aquilone è:
744 Hz – 742 Hz = 2 hertz
La risposta corretta è A.

10. Due auto, A e B, si muovono l'una verso l'altra a una velocità di 20 m/s ciascuna.^-1 e 40 ms^-1L'auto B aziona quindi il clacson con una frequenza di 580 Hz, la velocità del suono nell'aria è di 330 m/s^-1, quindi la frequenza udita dal conducente dell'auto A prima del sorpasso è...

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

Discussione

Regole di segnaletica:
v è sempre positivo
v_p positivo se l'ascoltatore si avvicina alla sorgente sonora
v_p negativo se l'ascoltatore si allontana dalla sorgente sonora
v_s positivo se la sorgente sonora è rivolta nella direzione opposta all'ascoltatore
v_s negativo se la sorgente sonora si sta avvicinando all'ascoltatore
v_p = 0 se l'ascoltatore è silenzioso
v_s = 0 se la sorgente sonora è ancora

È noto che:
Frequenza della sorgente sonora (f) = 580 Hz
Velocità di ascolto (v_p) = 20 ms^-1
La velocità della sorgente sonora (v)_s) = -40 ms^-1
Velocità del suono (v) = 330 ms^-1
Chiesto: Frequenza del suono percepito dall'ascoltatore (f')
Risposta :

Formula dell'effetto Doppler:
La risposta corretta è B.

11. L'auto A e l'auto B si stanno allontanando l'una dall'altra, l'auto A si muove a una velocità di 36 km/h.^-1 mentre si aziona un lungo corno con una frequenza di 700 Hz, la velocità del suono nell'aria è di 340 m/s^-1Se la frequenza del clacson udita dal conducente dell'auto B è pari a 600 Hz, allora la velocità dell'auto B è...

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

Discussione
È noto che:
Frequenza della sorgente sonora (f) = 700 Hz
La frequenza del suono percepito dall'ascoltatore (f') = 600 Hz
La velocità della sorgente sonora (v)_s) = 36 km/ora = 36.000 metri / 3600 secondi = 10 m/s
Velocità del suono (v) = 340 ms^-1
Chiesto: Velocità di ascolto (v_p)
Risposta :
v_p Negativo perché l'ascoltatore si allontana dalla sorgente sonora.
v_s positivo perché la sorgente sonora si allontana dall'ascoltatore.
La risposta corretta è C.

12. L'ambulanza A si muove a una velocità di 0,25 v dietro la berlina B che si muove a una velocità di 0,2 v nella stessa direzione di A. In quel momento, l'ambulanza A aziona la sua sirena a 1.000 Hz. Se la velocità del suono è v, la frequenza percepita dal conducente della berlina B è…

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

Discussione
È conosciuto :
Frequenza della sorgente sonora (f) = 1.000 Hz
La velocità della sorgente sonora (v)_s) = -0,25 v (rispetto al mezzo che conduce il suono)
Velocità del suono (v) = v
Velocità di ascolto (v_p) = -0,2 v (rispetto al mezzo che conduce il suono)
Chiesto Frequenza del suono percepito dall'ascoltatore (f')
Jawab :

Formula dell'effetto Doppler:
Regole di segnaletica:
v è sempre positivo
v_p positivo se l'ascoltatore si avvicina alla sorgente sonora
v_p negativo se l'ascoltatore si allontana dalla sorgente sonora
v_s positivo se la sorgente sonora è rivolta nella direzione opposta all'ascoltatore
v_s negativo se la sorgente sonora si sta avvicinando all'ascoltatore
v_p = 0 se l'ascoltatore è silenzioso
v_s = 0 se la sorgente sonora è ancora

La risposta corretta è D.

13. Una sorgente sonora con una frequenza di 640 Hz si muove verso un osservatore a una velocità di 20 m/s. Se la velocità del suono nell'aria è di 340 m/s e l'osservatore si allontana dalla sorgente sonora a una velocità di 10 m/s, allora la frequenza del suono udito dall'osservatore è…

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

Discussione
È conosciuto :
Frequenza della sorgente sonora (f) = 640 Hz
La velocità della sorgente sonora (v_s) = -20 m/s (rispetto all'aria come mezzo conduttore di suono)
Velocità del suono (v) = 340 m/s (relativa all'aria come mezzo di trasmissione del suono)
Velocità di ascolto (v_p) = -10 m/s (rispetto all'aria come mezzo conduttore di suono)
Chiesto Frequenza del suono percepito dall'ascoltatore (f')
Jawab :
La risposta corretta è B.

14. Una sorgente sonora si muove a una velocità di 60 m/s, lasciando dietro di sé un osservatore che si muove nella stessa direzione della sorgente sonora a una velocità di 10 m/s. Se la velocità del suono nell'aria è di 340 m/s e la frequenza della sorgente sonora è di 800 Hz, allora la frequenza del suono udito dall'osservatore è…
A. 700 Hz
B. 800 Hz
C. 940 Hz
D. 960 Hz
E. 1.120 Hz
Discussione
È conosciuto :
Frequenza della sorgente sonora (f) = 800 Hz
La velocità della sorgente sonora (v_s) = 60 m/s (rispetto all'aria come mezzo conduttore di suono)
Velocità del suono (v) = 340 m/s (relativa all'aria come mezzo di trasmissione del suono)
Velocità di ascolto (v_p) = 10 m/s (rispetto all'aria come mezzo conduttore di suono)
Chiesto Frequenza del suono percepito dall'ascoltatore (f')
Jawab :

La risposta corretta è A.

Fonte della domanda:

Domande di fisica per l'esame nazionale di fisica per la scuola superiore/istituto professionale.