დოპლერის ეფექტის მაგალითის კითხვები

დოპლერის ეფექტის შესახებ კითხვების 14 მაგალითი

1. შემდეგი განცხადებიდან:
(1) P უახლოვდება S-ს, რომელიც უძრავადაა განლაგებული
(2) S უახლოვდება P-ს, რომელიც უძრავადაა განლაგებული
(3) P და S ერთმანეთს უახლოვდებიან
(4) S და P ერთი და იგივე სიჩქარით მოძრაობენ
თუ P (მსმენელი) ისმენს ხმა როდესაც სიხშირე S-ის (წყაროს) მიერ გამოსხივებულ სიხშირეზე მაღალია, მაშინ სწორი დებულებაა...
ა. მხოლოდ (1), (2) და (3)
ბ. (1), (2), (3) და (4)
გ. მხოლოდ (1) და (3)
დ. მხოლოდ (1) და (4)
E. მხოლოდ (2) და (4)
დისკუსია

ამის მათემატიკურად დასამტკიცებლად, ჯერ ქვემოთ განხილული გამოთვლებით ვიხელმძღვანელებთ. შემდეგი მონაცემები ვარაუდია.
მსმენელის სიჩქარე (v)_p) = 60 მ/წმ, თუ მსმენელი ჩუმად არის, მაშინ vp = 0
ხმის წყაროს სიჩქარე (v)_s) = 40 მ/წმ, თუ ხმის წყარო სტაციონარულია, მაშინ vs = 0
ხმის სიჩქარე (v) = 340 მ/წმ
ხმის სიხშირე (f) = 1000 ჰერცი

P უახლოვდება S-ს, რომელიც უძრავადაა
vp დადებითია, თუ მსმენელი ხმის წყაროს უახლოვდება.
ხმის წყარო ჩუმია, ამიტომ v_s = 0

S უახლოვდება P-ს, რომელიც უძრავადაა განლაგებული
უარყოფითის წინააღმდეგ, თუ ხმის წყარო მსმენელს უახლოვდება
მსმენელი ჩუმად იყო, ამიტომ ვ._p = 0

P და S ერთმანეთს უახლოვდებიან
vp დადებითია, თუ მსმენელი ხმის წყაროს უახლოვდება.
უარყოფითის წინააღმდეგ, თუ ხმის წყარო მსმენელს უახლოვდება

S და P ერთი და იგივე სიჩქარით მოძრაობენ
თუ ხმის წყარო და მსმენელი ერთი და იგივე სიჩქარით მოძრაობენ, დოპლერის ეფექტი არ წარმოიქმნება.
სწორი პასუხია A.

2. მსმენელი დგას 684 ჰც სიხშირის ხმის წყაროსთან. 676 ჰც სიხშირის კიდევ ერთი ხმის წყარო მსმენელისკენ 2 მ/წმ სიჩქარით მოძრაობს.^-1თუ ჰაერში ხმის გავრცელების სიჩქარე 340 ms-ია^-1, მაშინ მსმენელის მიერ მოსმენილი ფრანის სიხშირეა...
ა. 2 ჰც
ბ. 3 ჰც
C. 4 ჰც
დ. 5 ჰც
E. 6 Hz
დისკუსია
ცნობილია, რომ:
ხმის წყაროს სიხშირე 1 (f₁) = 684 ჰც (ჩუმი)
ფრიკენსენი ხმის წყარო 2 (f₂) = 676 ჰც (მოძრავი)
ხმის წყაროს სიჩქარე 2 (v₂) = 2 მ/წმ (მსმენელისკენ მოძრაობით)
ჰაერში ხმის სიჩქარე (v) = 340 მ/წმ
კითხვა: მსმენელის მიერ მოსმენილი ფრანის სიხშირე
პასუხი:
პირველ რიგში, გამოთვალეთ მსმენელთან მიახლოებისას ხმის წყაროდან მოსმენილი ხმის სიხშირე.

კაიტის სიხშირე = მსმენელის მიერ აღქმულ ორ ბგერით სიხშირეს შორის სხვაობა = სტაციონარული ხმის წყაროს სიხშირე – მოძრავი ხმის წყაროს სიხშირე = 684 ჰც – 680 ჰც = 4 ჰც.

სწორი პასუხია C.

3. ხმის წყარო მოძრაობს 20 მ/ ^წმ სიჩქარით უძრავი ადამიანისკენ. ხმის წყაროს სიხშირეა 380 ჰც. ჰაერში ხმის სიჩქარეა 400 მ/ ^წმ . ადამიანის მიერ აღქმული ბგერითი ტალღების სიხშირეა…

ა. 400 ჰც

ბ. 420 ჰც

C. 440 ჰც

დ. 460 ჰც

E. 480 Hz

დისკუსია

ცნობილია, რომ:

ხმის წყაროს სიჩქარე (vs ₎ = 20 ms ^-1

მსმენელის სიჩქარე (v _p ) = 0

ხმის წყაროს სიხშირე (f) = 380 ჰც

ხმის სიჩქარე (v) = 400 ms ^-1

კითხვა: მოსმენილი ბგერითი ტალღების სიხშირე

სწორი პასუხია A.

4. მატარებელი A მოძრაობს 72 კმ/სთ სიჩქარით, ხოლო მატარებელი B ერთმანეთისკენ მოძრაობს 90 კმ/სთ სიჩქარით. მატარებელ A-ს მემანქანე 650 ჰც სიხშირის სასტვენს უბერავს. თუ ჰაერში ხმის სიჩქარე 350 ms ^-1- ია , მაშინ მემანქანე B-ს მიერ სასტვენიდან აღქმული სიხშირეა...

ა. 800 ჰც

ბ. 740 ჰც

C. 600 ჰც

დ. 540 ჰც

E. 400 Hz

დისკუსია

ცნობილია, რომ:

A მატარებლის სიჩქარე (v _A ) = 72 კმ/სთ = 20 მ/წმ, B მატარებელთან მიახლოებისას

B მატარებლის სიჩქარე (v _B ) = 90 კმ/სთ = 25 მ/წმ, რომელიც უახლოვდება A მატარებელს

A მატარებლის ხმის სიხშირე (f _A ) = 650 ჰც

ჰაერში ხმის სიჩქარე (v) = 350 მ/წმ

კითხვა: სიხშირე, რომელსაც ინჟინერი B ისმენს სასტვენიდან A

პასუხი:

ხმის წყარო A მატარებელშია, ხოლო მსმენელი B მატარებელში.

5. ხმის წყარო მოძრაობს 20 მ/წმ სიჩქარით და უახლოვდება უძრავ ადამიანს. ხმის წყაროს სიხშირეა 380 ჰც, ხოლო ჰაერში ხმის სიჩქარეა 400 მ/წმ. ადამიანის მიერ აღქმული ბგერითი ტალღების სიხშირეა...

ა. 400 ჰც

ბ. 420 ჰც

C. 440 ჰც

დ. 460 ჰც

E. 480 Hz

დისკუსია

ცნობილია, რომ:

ხმის წყაროს სიჩქარე (vs ₎ = 20 მ/წმ

მსმენელის სიჩქარე (v _p ) = 0

ხმის წყაროს სიხშირე (f) = 380 ჰც

ჰაერში ხმის სიჩქარე (v) = 400 მ/წმ

კითხვა: მოსმენილი ხმის სიხშირე

პასუხი:

სწორი პასუხია A.

6. უძრავად მდგომი ბავშვი 490 ჰერცის სიხშირით სასტვენს უბერავს ბავშვისკენ მოძრავი მანქანის მიმართულებით, როგორც ეს ნახაზზეა ნაჩვენები. პირდაპირ ტალღასა და მანქანიდან არეკლილ ტალღას შორის სხვაობა 10 ჰერცია. თუ ჰაერში ხმის სიჩქარე 340 მ/წმ-ია, მაშინ მანქანის სიჩქარეა...

ა. 6,9 მილიწამი^-1

B. 5,8 ms ^-1

C. 4,4 ms ^-1

დ. 3,8 მილიწამი ^-1

E. 3,4 ms ^-1

დისკუსია

ცნობილია, რომ:

ხმის სიხშირე (f) = 490 ჰერცი

ჰაერში ხმის სიჩქარე (v) = 340 მ/წმ

მსმენელი უახლოვდება ხმის წყაროს ისე, რომ მოსმენილი ხმის სიხშირე აღემატება ხმის წყაროს სიხშირეს. ხმის სიხშირე = 490 ჰერცი და ფრთის სიხშირე = 10 ჰერცი, ამიტომ მოსმენილი ხმის სიხშირე (f') = 500 ჰერცი.

კითხვა: მანქანის სიჩქარე

პასუხი:

მანქანის სიჩქარეა 6,9 მ/წმ.

სწორი პასუხია A.

7. მოსწავლე გზის პირას დგას, როდესაც მანქანა მოსწავლისგან 40 მ/წმ სიჩქარით შორდება და 300 ჰც სიხშირის სიგნალს უკრავს. თუ ჰაერში ხმის სიჩქარე 360 მ/წმ-ია, მაშინ მოსწავლის მიერ გაგონილი სიგნალის სიხშირეა ….
ა. 250 ჰც
ბ. 270 ჰც
C. 300 ჰც
დ. 350 ჰც
E. 400 Hz
დისკუსია:
დოპლერის ეფექტის ფორმულა ხმისთვის :
f' = მსმენელის მიერ მოსმენილი ხმის სიხშირე (1/s = hz)
f = წყაროს მიერ გამოსხივებული ხმის სიხშირე (1/წმ = ჰც)
v = ხმის სიჩქარე (მ/წმ)
v_p = მსმენელის სიჩქარე (მ/წმ)
v_s = ხმის წყაროს სიჩქარე (მ/წმ)
ხელმოწერის წესები:
v ყოველთვის დადებითია
v_p დადებითია, თუ მსმენელი ხმის წყაროს მიუახლოვდება
v_p უარყოფითი, თუ მსმენელი ხმის წყაროს მოშორდება
v_s დადებითია, თუ ხმის წყარო მსმენელისგან შორდება
v_s უარყოფითი, თუ ხმის წყარო მსმენელს უახლოვდება
v_p = 0 თუ მსმენელი ჩუმად არის
v_s = 0 თუ ხმის წყარო ისევ ჩართულია
დიკეტაჰუი :
v_s = 40 მ/წმ
v_p = 0
f = X Hz
v = 360 მ/წმ
იკითხა :
ფ'
ჯავაბი :

სწორი პასუხია B.

8. ხმის წყარო მოძრაობს 30 მ/წმ სიჩქარით გზის პირას მდგომი ადამიანისკენ. ხმის წყაროს სიხშირეა 360 ჰც, ხოლო ჰაერში ხმის სიჩქარეა 380 მ/წმ. ადამიანის მიერ აღქმული ბგერითი ტალღების სიხშირეა...
ა. 391 ჰც
ბ. 400 ჰც
C. 430 ჰც
დ. 440 ჰც
E. 460 Hz
დისკუსია:
დიკეტაჰუი :
v_s = – 30 მ/წმ
v_p = 0
f = 360 ჰც
v = 380 მ/წმ
იკითხა :
ფ'
ჯავაბი :

სწორი პასუხია A.

9. მსმენელი დგას 742 ჰც სიხშირის ხმის წყაროსთან. 700 ჰც სიხშირის სხვა ხმის წყარო მსმენელისკენ 20 მ/წმ სიჩქარით მოძრაობს. თუ ჰაერში ხმის სიჩქარე 340 მ/წმ-ია, მაშინ ადამიანის მიერ მოსმენილი ფრანის სიხშირეა…
ა. 2 ჰც
ბ. 3 ჰც
C. 4 ჰც
დ. 5 ჰც
E. 6 Hz
დისკუსია:
დიკეტაჰუი :
f₁ = 680 ჰც
f₂ = 700 ჰც
v_s1 = 0 მ/წმ
v_s2 = – 20 მ/წმ
v = 340 მ/წმ
იკითხა :
ფ კაიტი?
ჯავაბი :
მსმენელი ხმის წყაროს გვერდით დგას, ამიტომ შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ხმის წყარო მსმენელთან შედარებით უძრავ მდგომარეობაშია. ხმის სიხშირე, რომელსაც მსმენელი უძრავ მდგომარეობაში მყოფი ხმის წყაროდან ისმენს, არის:
742 hz
კიდევ ერთი ხმის წყარო მოძრაობს. გამოთვალეთ ხმის სიხშირე, რომელსაც მსმენელი მოძრავი ხმის წყაროდან ისმენს:

ბგერითი ტალღის სიხშირე = ორი ჩარევის მქონე ბგერითი ტალღის სიხშირის სხვაობა
ფრანის სიხშირეა:
744 ჰც – 742 ჰც = 2 ჰერცი
სწორი პასუხია A.

^{10. ორი A და B ავტომობილი ერთმანეთისკენ მოძრაობენ შესაბამისად 20 ms -1} და 40 ms ^-1 სიჩქარით . შემდეგ B ავტომობილი რთავს სიგნალს 580 ჰც სიხშირით, ჰაერში ხმის სიჩქარეა 330 ms ^-1 , შემდეგ A ავტომობილის მძღოლის მიერ ერთმანეთის გასწრებამდე გაგონილი სიხშირეა….

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

დისკუსია

ხელმოწერის წესები:
v ყოველთვის დადებითია
v_p დადებითია, თუ მსმენელი ხმის წყაროს მიუახლოვდება
v_p უარყოფითი, თუ მსმენელი ხმის წყაროს მოშორდება
v_s დადებითია, თუ ხმის წყარო მსმენელისგან საპირისპირო მიმართულებითაა მიმართული
v_s უარყოფითი, თუ ხმის წყარო მსმენელს უახლოვდება
v_p = 0 თუ მსმენელი ჩუმად არის
v_s = 0 თუ ხმის წყარო ისევ ჩართულია

ცნობილია, რომ:
ხმის წყაროს სიხშირე (f) = 580 ჰც
მსმენელის სიჩქარე (v)_p) = 20 მილიწამი^-1
ხმის წყაროს სიჩქარე (v)_s) = -40 მილიწამი^-1
ხმის სიჩქარე (v) = 330 ms^-1
ჰკითხა: მსმენელის მიერ მოსმენილი ხმის სიხშირე (f')
პასუხი:

დოპლერის ეფექტის ფორმულა:
სწორი პასუხია B.

11. A და B ავტომობილები ერთმანეთს შორდებიან, A ავტომობილი მოძრაობს 36 კმ/სთ ^-1 სიჩქარით და ამავდროულად გამოსცემს 700 ჰც სიხშირის გრძელ სიგნალს, ჰაერში ხმის სიჩქარეა 340 ms ^-1 . თუ B ავტომობილის მძღოლის მიერ გაგონილი სიგნალის სიხშირე = 600 ჰც, მაშინ B ავტომობილის სიჩქარეა…

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

დისკუსია
ცნობილია, რომ:
ხმის წყაროს სიხშირე (f) = 700 ჰც
მსმენელის მიერ მოსმენილი ბგერის სიხშირე (f') = 600 ჰც
ხმის წყაროს სიჩქარე (v)_s) = 36 კმ/სთ = 36.000 მეტრი / 3600 წამი = 10 მ/წმ
ხმის სიჩქარე (v) = 340 ms^-1
ჰკითხა: მსმენელის სიჩქარე (v)_p)
პასუხი:
v_p უარყოფითი, რადგან მსმენელი ხმის წყაროს შორდება.
v_s დადებითია, რადგან ხმის წყარო მსმენელისგან შორდება.
სწორი პასუხია C.

12. სასწრაფო დახმარების მანქანა A მოძრაობს 0,25 ვ სიჩქარით სედან B-ს უკან, რომელიც მოძრაობს 0,2 ვ სიჩქარით იმავე მიმართულებით, როგორც A. ამ დროს სასწრაფო დახმარების მანქანა A სირენას 1.000 ჰერცზე რთავს. თუ ხმის სიჩქარე v-ს ტოლია, სედან B-ს მძღოლის მიერ აღქმული სიხშირეა…

ა. 1.500 ჰც
ბ. 1.250 ჰც
C. 1.111 ჰც
დ. 1.067 ჰც
E. 1.000 Hz

დისკუსია
დიკეტაჰუი :
ხმის წყაროს სიხშირე (f) = 1.000 ჰც
ხმის წყაროს სიჩქარე (v)_s) = -0,25 ვ (ბგერის გამტარ გარემოსთან მიმართებაში)
ხმის სიჩქარე (v) = v
მსმენელის სიჩქარე (v)_p) = -0,2 ვ (ბგერის გამტარ გარემოსთან მიმართებაში)
იკითხა მსმენელის მიერ მოსმენილი ხმის სიხშირე (f')
ჯავაბი :

დოპლერის ეფექტის ფორმულა:
ხელმოწერის წესები:
v ყოველთვის დადებითია
v_p დადებითია, თუ მსმენელი ხმის წყაროს მიუახლოვდება
v_p უარყოფითი, თუ მსმენელი ხმის წყაროს მოშორდება
v_s დადებითია, თუ ხმის წყარო მსმენელისგან საპირისპირო მიმართულებითაა მიმართული
v_s უარყოფითი, თუ ხმის წყარო მსმენელს უახლოვდება
v_p = 0 თუ მსმენელი ჩუმად არის
v_s = 0 თუ ხმის წყარო ისევ ჩართულია

სწორი პასუხია D.

13. 640 ჰც სიხშირის ხმის წყარო დამკვირვებლისკენ 20 მ/წმ სიჩქარით მოძრაობს. თუ ჰაერში ხმის სიჩქარე 340 მ/წმ-ია და დამკვირვებელი ხმის წყაროს 10 მ/წმ სიჩქარით შორდება, მაშინ დამკვირვებლის მიერ აღქმული ხმის სიხშირეა…

ა. 600 ჰც
ბ. 660 ჰც
C. 900 ჰც
დ. 980 ჰც
E. 1300 Hz

დისკუსია
დიკეტაჰუი :
ხმის წყაროს სიხშირე (f) = 640 ჰც
ხმის წყაროს სიჩქარე (v)_s) = -20 მ/წმ (ჰაერთან, როგორც ხმის გამტარ გარემოსთან მიმართებაში)
ხმის სიჩქარე (v) = 340 მ/წმ (ჰაერთან, როგორც ხმის გადაცემის საშუალებასთან მიმართებაში)
მსმენელის სიჩქარე (v)_p) = -10 მ/წმ (ჰაერთან, როგორც ხმის გამტარ გარემოსთან მიმართებაში)
იკითხა მსმენელის მიერ მოსმენილი ხმის სიხშირე (f')
ჯავაბი :
სწორი პასუხია B.

14. ხმის წყარო მოძრაობს 60 მ/წმ სიჩქარით, რის გამოც მის უკან დამკვირვებელი მოძრაობს იმავე მიმართულებით, როგორც ხმის წყარო 10 მ/წმ სიჩქარით. თუ ჰაერში ხმის სიჩქარე 340 მ/წმ-ია და ხმის წყაროს სიხშირე 800 ჰც-ია, მაშინ დამკვირვებლის მიერ აღქმული ხმის სიხშირეა…
ა. 700 ჰც
ბ. 800 ჰც
C. 940 ჰც
დ. 960 ჰც
E. 1.120 Hz
დისკუსია
დიკეტაჰუი :
ხმის წყაროს სიხშირე (f) = 800 ჰც
ხმის წყაროს სიჩქარე (v)_s) = 60 მ/წმ (ჰაერთან, როგორც ხმის გამტარ გარემოსთან მიმართებაში)
ხმის სიჩქარე (v) = 340 მ/წმ (ჰაერთან, როგორც ხმის გადაცემის საშუალებასთან მიმართებაში)
მსმენელის სიჩქარე (v)_p) = 10 მ/წმ (ჰაერთან, როგორც ხმის გამტარ გარემოსთან მიმართებაში)
იკითხა მსმენელის მიერ მოსმენილი ხმის სიხშირე (f')
ჯავაბი :

სწორი პასუხია A.

კითხვის წყარო:

ეროვნული გამოცდის ფიზიკის კითხვები უფროსი საშუალო სკოლის/პროფესიული საშუალო სკოლისთვის