ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮ - ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಹಾರಗಳು

ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮ - ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಹಾರಗಳು

1.

(1) ಲೇಖನ ಸಾಮಗ್ರಿಯ ಮೂಲದ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸುವ ವೀಕ್ಷಕ

(2) ಸ್ಥಿರ ವೀಕ್ಷಕನ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸುವ ಮೂಲ

(3) ವೀಕ್ಷಕ ಮತ್ತು ಮೂಲ ಪರಸ್ಪರ ಸಮೀಪಿಸುತ್ತವೆ

(4) ವೀಕ್ಷಕ ಮತ್ತು ಮೂಲ ಒಂದೇ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತಿವೆ

ಕೇಳಿದ ಪಿಚ್ ಹೊರಸೂಸುವ ಮೂಲದ ಆವರ್ತನಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ, ಮೇಲಿನ ಯಾವ ಹೇಳಿಕೆ ಸರಿಯಾಗಿದೆ :

ಎ. (1), (2) ಮತ್ತು (3)

ಬಿ. (1), (2), (3) ಮತ್ತು (4)

ಸಿ. (1) ಮತ್ತು (3)

ಡಿ. (1) ಮತ್ತು (4)

ಇ. (2) ಮತ್ತು (4)

ಪರಿಹಾರ

ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮದ ಸಮೀಕರಣ :

ಚಿಹ್ನೆ ನಿಯಮ:

ಧ್ವನಿಯ ವೇಗ (v) ಯಾವಾಗಲೂ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ವೀಕ್ಷಕನು ಶಬ್ದದ ಮೂಲದ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸಿದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ವೀಕ್ಷಕನು ಶಬ್ದದ ಮೂಲದಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಶಬ್ದದ ಮೂಲವು ವೀಕ್ಷಕರಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{ಮೂಲ ) ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಶಬ್ದದ ಮೂಲವು ವೀಕ್ಷಕನ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸಿದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{ಮೂಲ ) ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ವೀಕ್ಷಕನು ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿದ್ದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) = 0}

ಮೂಲವು ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿದ್ದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{ಮೂಲ ) = 0}

ಉದಾಹರಣೆಗೆ :

ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _obs ) = 60 m/s, ವೀಕ್ಷಕ ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿದ್ದರೆ v _obs = 0

ಮೂಲದ ವೇಗ (v _ಮೂಲ ) = 40 ಮೀ/ಸೆ, ಶಬ್ದದ ಮೂಲವು ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿದ್ದರೆ v _ಮೂಲ = 0

ಶಬ್ದದ ವೇಗ (v) = 340 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್

ಶಬ್ದದ ಆವರ್ತನ (f) = 1000 ಹರ್ಟ್ಜ್

ಲೇಖನ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳ ಮೂಲದ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವ ವೀಕ್ಷಕ.

ವೀಕ್ಷಕನು ಧ್ವನಿಯ ಮೂಲದ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸಿದರೆ o bserver ವೇಗ ( v _obs ) ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ .

ಶಬ್ದದ ಮೂಲವು ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಆದ್ದರಿಂದ v _ಮೂಲ = 0

ಸ್ಥಿರ ವೀಕ್ಷಕನ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸುವ ಮೂಲ

ಶಬ್ದದ ಮೂಲವು ವೀಕ್ಷಕನ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸಿದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{ಮೂಲ ) ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ವೀಕ್ಷಕನು ವಿಶ್ರಾಂತಿಯಲ್ಲಿದ್ದಾಗ ( v _obs ) = 0

ವೀಕ್ಷಕ ಮತ್ತು ಮೂಲ ಪರಸ್ಪರ ಸಮೀಪಿಸುತ್ತವೆ

ವೀಕ್ಷಕನು ಶಬ್ದದ ಮೂಲದ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸಿದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಶಬ್ದದ ಮೂಲವು ವೀಕ್ಷಕನ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸಿದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{s ource ) ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ವೀಕ್ಷಕ ಮತ್ತು ಮೂಲ ಒಂದೇ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತಿವೆ.

ಶಬ್ದದ ಮೂಲ ಮತ್ತು ವೀಕ್ಷಕ ಒಂದೇ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸಿದರೆ ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮ ಉಂಟಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

2. 684 Hz ಆವರ್ತನದ ಧ್ವನಿ ಮೂಲದ ಬಳಿ ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿರುವ ವೀಕ್ಷಕ. 2 n/s ವೇಗದಲ್ಲಿ ವೀಕ್ಷಕನ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸುವ 676 Hz ಶಬ್ದದ ಇನ್ನೊಂದು ಮೂಲ. ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳ ವೇಗ 340 m/s ಆಗಿದ್ದರೆ, ವೀಕ್ಷಕನಿಗೆ ಕೇಳುವ ಬಡಿತದ ಆವರ್ತನ ಎಷ್ಟು?

ತಿಳಿದಿದೆ:

ಧ್ವನಿ ಮೂಲದ ಆವರ್ತನ 1 (f ₁ ) = 684 Hz (ಉಳಿದ)

ಧ್ವನಿ ಮೂಲದ ಆವರ್ತನ 2 (f ₂ ) = 676 Hz (ಚಲನೆ)

ಶಬ್ದದ ಮೂಲದ ವೇಗ 2 (v ₂ ) = 2 ಮೀ/ಸೆ (ವೀಕ್ಷಕನ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸುವಾಗ)

ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಶಬ್ದ ತರಂಗಗಳ ಮೂಲದ ವೇಗ (v) = 340 ಮೀ/ಸೆ

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ವೀಕ್ಷಕನಿಗೆ ಕೇಳಿಸುವ ಬೀಟ್ ಆವರ್ತನ

ಪರಿಹಾರ:

ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮದ ಸಮೀಕರಣ:

ಚಿಹ್ನೆ ನಿಯಮ:

ಧ್ವನಿಯ ವೇಗ (v) ಯಾವಾಗಲೂ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ವೀಕ್ಷಕನು ಶಬ್ದದ ಮೂಲದ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸಿದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ವೀಕ್ಷಕನು ಶಬ್ದದ ಮೂಲದಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಶಬ್ದದ ಮೂಲವು ವೀಕ್ಷಕರಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{ಮೂಲ ) ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಶಬ್ದದ ಮೂಲವು ವೀಕ್ಷಕನ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸಿದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{ಮೂಲ ) ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ವೀಕ್ಷಕನು ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿದ್ದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) = 0}

ಮೂಲವು ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿದ್ದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{ಮೂಲ ) = 0}

ವೀಕ್ಷಕನಿಗೆ ಕೇಳುವ ಬೀಟ್ ಆವರ್ತನ = 684 Hz – 680 Hz = 4 Hz.

3. ಸ್ಥಾಯಿ ವೀಕ್ಷಕನ ಕಡೆಗೆ 20 m/s ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಶಬ್ದದ ಮೂಲ. ಶಬ್ದದ ಮೂಲದ ಆವರ್ತನ = 380 Hz. ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಶಬ್ದ ತರಂಗಗಳ ವೇಗ = 400 ms ^-1 . ವೀಕ್ಷಕನು ಕೇಳುವ ಶಬ್ದ ತರಂಗಗಳ ಆವರ್ತನ ಎಷ್ಟು?

ತಿಳಿದಿದೆ:

ಶಬ್ದದ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _ಮೂಲ ) = 20 ಮೀ/ಸೆ

ವೀಕ್ಷಕನ ವೇಗ (v _p ) = 0

ಧ್ವನಿ ಮೂಲದ ಆವರ್ತನ (f) = 380 Hz

ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳ ಮೂಲದ ವೇಗ (v) = 400 ms ^-1

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ವೀಕ್ಷಕನಿಗೆ ಕೇಳಿಸುವ ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳ ಆವರ್ತನ

4. ಕಾರು A ಗಂಟೆಗೆ 72 ಕಿ.ಮೀ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಾರು B ಗಂಟೆಗೆ 90 ಕಿ.ಮೀ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ, ಪರಸ್ಪರ ಹತ್ತಿರ ಬರುತ್ತದೆ. ಕಾರು A 650 Hz ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಹಾರ್ನ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳ ವೇಗ 350 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್ ಆಗಿದ್ದರೆ, ಕಾರು B ಯ ಚಾಲಕ ಕಾರು A ಯಿಂದ ಕೇಳುವ ಶಬ್ದದ ಆವರ್ತನ ಎಷ್ಟು?

ತಿಳಿದಿದೆ:

_{ಕಾರು A (v A} ) ನ ವೇಗ = 72 ಕಿಮೀ/ಗಂ = 20 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್, ಕಾರು B ಗೆ ಹತ್ತಿರ

_{ಕಾರು B (v B} ) ನ ವೇಗ = 90 ಕಿಮೀ/ಗಂ = 25 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್, ಕಾರು A ಗೆ ಹತ್ತಿರ

_{ಕಾರು A (f A} ) ನ ಶಬ್ದದ ಆವರ್ತನ = 650 Hz

ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಶಬ್ದ ತರಂಗಗಳ ವೇಗ (v) = 350 ಮೀ/ಸೆ

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ಕಾರು B ಯ ಚಾಲಕನಿಗೆ ಕಾರು A ಯಿಂದ ಕೇಳಿಸುವ ಶಬ್ದದ ಆವರ್ತನ.

ಪರಿಹಾರ:

ಧ್ವನಿಯ ವೇಗ (v) ಯಾವಾಗಲೂ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ವೀಕ್ಷಕನು ಶಬ್ದದ ಮೂಲದ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸಿದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ವೀಕ್ಷಕನು ಶಬ್ದದ ಮೂಲದಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಶಬ್ದದ ಮೂಲವು ವೀಕ್ಷಕರಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{ಮೂಲ ) ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಶಬ್ದದ ಮೂಲವು ವೀಕ್ಷಕನ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸಿದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _ಮೂಲ ) ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ವೀಕ್ಷಕನು ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿದ್ದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) = 0}

ಮೂಲವು ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿದ್ದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{ಮೂಲ ) = 0}

5. ಒಂದು ಶಬ್ದ ಮೂಲವು 10 m/s ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತಾ ಸ್ಥಿರ ವೀಕ್ಷಕನನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತದೆ. ಶಬ್ದ ಮೂಲದ ಆವರ್ತನ 380 Hz ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಶಬ್ದ ತರಂಗಗಳ ವೇಗ 400 m/s. ವೀಕ್ಷಕನು ಕೇಳುವ ಶಬ್ದ ತರಂಗಗಳ ಆವರ್ತನ ಎಷ್ಟು?

ತಿಳಿದಿದೆ:

ಶಬ್ದದ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _s ) = 20 ಮೀ/ಸೆ

ವೀಕ್ಷಕನ ವೇಗ (v _p ) = 0

ಧ್ವನಿ ಮೂಲದ ಆವರ್ತನ (f) = 380 Hz

ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಶಬ್ದ ತರಂಗಗಳ ವೇಗ (v) = 400 ಮೀ/ಸೆ

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ವೀಕ್ಷಕನಿಗೆ ಕೇಳಿಸುವ ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳ ಆವರ್ತನ

ಪರಿಹಾರ:

ಧ್ವನಿಯ ವೇಗ (v) ಯಾವಾಗಲೂ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ವೀಕ್ಷಕನು ಶಬ್ದದ ಮೂಲದ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸಿದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ವೀಕ್ಷಕನು ಶಬ್ದದ ಮೂಲದಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಶಬ್ದದ ಮೂಲವು ವೀಕ್ಷಕರಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{ಮೂಲ ) ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಶಬ್ದದ ಮೂಲವು ವೀಕ್ಷಕನ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸಿದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{ಮೂಲ ) ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ವೀಕ್ಷಕನು ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿದ್ದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) = 0}

ಮೂಲವು ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿದ್ದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{ಮೂಲ ) = 0}

6. 490 Hz ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಸ್ಥಿರ ವೀಕ್ಷಕನ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸುವ ಕಾರು. ಕೇಳುವ ಬೀಟ್ ಆವರ್ತನ 10 Hz. ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳ ವೇಗ 340 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್ ಆಗಿದ್ದರೆ, ಕಾರಿನ ವೇಗ ಎಷ್ಟು?

ತಿಳಿದಿದೆ:

ಶಬ್ದದ ಆವರ್ತನ (f) = 490 ಹರ್ಟ್ಜ್

ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಶಬ್ದ ತರಂಗಗಳ ವೇಗ (v) = 340 ಮೀ/ಸೆ

ವೀಕ್ಷಕನು ಧ್ವನಿ ಮೂಲವನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಾನೆ , ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕೇಳುವ ಶಬ್ದದ ಆವರ್ತನವು ಧ್ವನಿ ಮೂಲದ ಆವರ್ತನಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಧ್ವನಿಯ ಆವರ್ತನ = 490 ಹರ್ಟ್ಜ್ ಮತ್ತು ಬೀಟ್ ಆವರ್ತನ = 10 ಹರ್ಟ್ಜ್ ಆದ್ದರಿಂದ ವೀಕ್ಷಕನು ಕೇಳುವ ಶಬ್ದದ ಆವರ್ತನ (f') = 500 ಹರ್ಟ್ಜ್.

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ಕಾರಿನ ವೇಗ

ಪರಿಹಾರ:

ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮದ ಸಮೀಕರಣ:

ಚಿಹ್ನೆ ನಿಯಮ:

ಧ್ವನಿಯ ವೇಗ (v) ಯಾವಾಗಲೂ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ವೀಕ್ಷಕನು ಶಬ್ದದ ಮೂಲದ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸಿದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ವೀಕ್ಷಕನು ಶಬ್ದದ ಮೂಲದಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಶಬ್ದದ ಮೂಲವು ವೀಕ್ಷಕರಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{ಮೂಲ ) ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಶಬ್ದದ ಮೂಲವು ವೀಕ್ಷಕನ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸಿದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{ಮೂಲ ) ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ವೀಕ್ಷಕನು ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿದ್ದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) = 0}

ಮೂಲವು ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿದ್ದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{ಮೂಲ ) = 0}

ಕಾರಿನ ವೇಗ 6.9 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್.

^{7. 930 Hz ಸೈರನ್ ಬಾರಿಸುತ್ತಿದ್ದ ಪೊಲೀಸ್ ಕಾರು, 72 km.hour -1} ವೇಗದಲ್ಲಿ ಮೋಟಾರ್ ಸೈಕಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಓಡಿಹೋದ ವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಬೆನ್ನಟ್ಟಿತು . ಪೊಲೀಸ್ ಕಾರುಗಳ ವೇಗ 108 km.hour ^-1 ತಲುಪುತ್ತದೆ . ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ವೇಗ 340 ms-1 ಆಗಿದ್ದರೆ, ಮೋಟಾರ್‌ಸೈಕಲ್ ಸವಾರರು ಕೇಳುವ ಸೈರನ್ ಶಬ್ದಗಳ ಆವರ್ತನ ...

ಪರಿಹಾರ:

ಚಿಹ್ನೆ ನಿಯಮ:

ಧ್ವನಿಯ ವೇಗ (v) ಯಾವಾಗಲೂ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ವೀಕ್ಷಕನು ಶಬ್ದದ ಮೂಲದ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸಿದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ವೀಕ್ಷಕನು ಶಬ್ದದ ಮೂಲದಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಶಬ್ದದ ಮೂಲವು ವೀಕ್ಷಕರಿಂದ ದೂರ ಹೋದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{ಮೂಲ ) ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ಶಬ್ದದ ಮೂಲವು ವೀಕ್ಷಕನ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸಿದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{ಮೂಲ ) ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ.}

ವೀಕ್ಷಕನು ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿದ್ದರೆ ವೀಕ್ಷಕ ವೇಗ (v _{obs ) = 0}

ಮೂಲವು ನಿಶ್ಚಲವಾಗಿದ್ದರೆ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _{ಮೂಲ ) = 0}

ತಿಳಿದಿದೆ:

ಧ್ವನಿ ಮೂಲದ ಆವರ್ತನ (f) = 930 Hz

ವೀಕ್ಷಕನ ವೇಗ (v _p ) = 72 ಕಿ.ಮೀ. ಗಂಟೆ ^-1 = 72 (1000 ಮೀಟರ್) / 3600 (ಸೆಕೆಂಡುಗಳು) = 72,000/3600 ಮೀಟರ್/ಸೆಕೆಂಡು = 20 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡು = -20 ಮಿ.ಸೆಕೆಂಡು ^-1

ಶಬ್ದ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _ಮೂಲ ) = 108 ಕಿ.ಮೀ.ಗಂಟೆ ^-1 = 108 (1000 ಮೀಟರ್) / (3600 ಸೆಕೆಂಡುಗಳು) = 108,000 / 3600 ಮೀಟರ್/ಸೆಕೆಂಡ್ = 30 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್ = -30 ಎಂಎಸ್ ^-1

ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳ ಮೂಲದ ವೇಗ (v) = 340 ms ^-1

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ವೀಕ್ಷಕನಿಗೆ ಕೇಳಿಸುವ ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳ ಆವರ್ತನ (f')

ಪರಿಹಾರ:

ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮದ ಸಮೀಕರಣ:

8. ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ 72 ಕಿ.ಮೀ. ಗಂಟೆಗೆ ^-1 ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 1500 Hz ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ಸೈರನ್ ಅನ್ನು ಮೊಳಗಿಸುತ್ತದೆ. ಮೋಟಾರ್ಸೈಕಲ್ ಸವಾರರು ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ 20 ms ^-1 ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತಾರೆ . ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ವೇಗ 340 ms ^-1 ಆಗಿದ್ದರೆ , ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ ಸಮೀಪಿಸುವಾಗ ಮತ್ತು ದೂರದಲ್ಲಿರುವಾಗ ಮೋಟಾರ್ಸೈಕಲ್ ಸವಾರರು ಕೇಳುವ ಆವರ್ತನಗಳ ಅನುಪಾತವು ...

ತಿಳಿದಿದೆ:

ಧ್ವನಿ ಮೂಲದ ಆವರ್ತನ (f) = 1500 Hz

ವೀಕ್ಷಕನ ವೇಗ (v _p ) = 20 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್

ಶಬ್ದ ಮೂಲದ ವೇಗ (v _ಮೂಲ ) = 72 ಕಿಮೀ/ಗಂಟೆ = 72 (1000 ಮೀಟರ್) / 3600 ಸೆಕೆಂಡುಗಳು = 72,000/3600 ಮೀಟರ್/ಸೆಕೆಂಡುಗಳು = 20 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡು

ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳ ಮೂಲದ ವೇಗ (v) = 340 ಮೀ/ಸೆ

ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ ಸಮೀಪಿಸುವಾಗ ಮತ್ತು ದೂರದಲ್ಲಿರುವಾಗ ಮೋಟಾರ್‌ಸೈಕಲ್ ಸವಾರರು ಕೇಳುವ ಆವರ್ತನಗಳ ಅನುಪಾತ.

ಪರಿಹಾರ:

ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮದ ಸಮೀಕರಣ:

ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್‌ಗಳ ಬಳಿಗೆ ಬರುವ ಮೋಟಾರ್‌ಸೈಕಲ್ ಸವಾರರಿಂದ ಕೇಳಿಬರುವ ಆವರ್ತನಗಳು

ಎರಡೂ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ ಮೋಟಾರ್ ಸೈಕಲ್ ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ ಕಾರನ್ನು ಸಮೀಪಿಸಿದಾಗ, ಎರಡೂ ಪರಸ್ಪರ ಸಮೀಪಿಸುತ್ತವೆ. ಕೇಳುಗನು ಧ್ವನಿ ಮೂಲವನ್ನು ಸಮೀಪಿಸಿದರೆ v _p ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ಕೇಳುಗನನ್ನು ಸಮೀಪಿಸಿದರೆ v _s ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ .

ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್‌ನಿಂದ ದೂರ ಹೋಗುವಾಗ ಮೋಟಾರ್‌ಸೈಕಲ್ ಸವಾರರಿಗೆ ಆವರ್ತನಗಳು ಕೇಳಿಬರುತ್ತವೆ.

ಎರಡೂ ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ ಮೋಟಾರ್ ಸೈಕಲ್ ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್‌ನಿಂದ ದೂರ ಹೋದಾಗ, ಎರಡೂ ಪರಸ್ಪರ ದೂರ ಹೋಗುತ್ತವೆ. ಕೇಳುಗನು ಧ್ವನಿ ಮೂಲದಿಂದ ದೂರದಲ್ಲಿದ್ದರೆ v _p ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ಕೇಳುಗನಿಂದ ದೂರದಲ್ಲಿದ್ದರೆ v _s ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ .

ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ ಸಮೀಪಿಸುವಾಗ ಮತ್ತು ದೂರದಲ್ಲಿರುವಾಗ ಮೋಟಾರ್‌ಸೈಕಲ್ ಸವಾರರು ಕೇಳುವ ಆವರ್ತನಗಳ ಅನುಪಾತ

1. ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮ ಎಂದರೇನು?
   • ಉತ್ತರ: ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮವು ತರಂಗ ಮೂಲಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವ ವೀಕ್ಷಕನಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ತರಂಗದ ಆವರ್ತನ ಅಥವಾ ತರಂಗಾಂತರದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.
2. ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮವು ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳಲ್ಲಿ ಹೇಗೆ ವ್ಯಕ್ತವಾಗುತ್ತದೆ?
   • ಉತ್ತರ: ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ವೀಕ್ಷಕನನ್ನು ಸಮೀಪಿಸಿದಾಗ, ವೀಕ್ಷಕನು ಮೂಲವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವಾಗ ಇರುವ ಆವರ್ತನಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನವನ್ನು (ಅಥವಾ ಪಿಚ್) ಗ್ರಹಿಸುತ್ತಾನೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಧ್ವನಿ ಮೂಲವು ವೀಕ್ಷಕನಿಂದ ದೂರ ಹೋದಂತೆ, ಗ್ರಹಿಸಿದ ಆವರ್ತನವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
3. ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮದ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಕೆಂಪು ಶಿಫ್ಟ್ ಮತ್ತು ನೀಲಿ ಶಿಫ್ಟ್ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೇನು?
   • ಉತ್ತರ: ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗಗಳ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ (ಬೆಳಕಿನಂತೆ), ಕೆಂಪು ಶಿಫ್ಟ್ ಎಂದರೆ ಒಂದು ಮೂಲವು ವೀಕ್ಷಕನಿಂದ ದೂರ ಸರಿಯುತ್ತಿರುವಾಗ ದೀರ್ಘ ತರಂಗಾಂತರಗಳ (ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನಗಳು) ಕಡೆಗೆ ಬೆಳಕಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಬ್ಲೂಶಿಫ್ಟ್ ಎಂದರೆ ಮೂಲವು ವೀಕ್ಷಕನ ಕಡೆಗೆ ಚಲಿಸುವಾಗ ಕಡಿಮೆ ತರಂಗಾಂತರಗಳ (ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳು) ಕಡೆಗೆ ಬೆಳಕಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
4. ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮವು ಗೆಲಕ್ಸಿಗಳು ಮತ್ತು ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿನ ಅವುಗಳ ಚಲನೆಗೆ ಹೇಗೆ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ?
   • ಉತ್ತರ: ಅನೇಕ ಗೆಲಕ್ಸಿಗಳು ಕೆಂಪು ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಅವು ನಮ್ಮಿಂದ ದೂರ ಹೋಗುತ್ತಿರುವುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವೀಕ್ಷಣೆಯು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ವಿಸ್ತರಣೆಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಪುರಾವೆಯಾಗಿದೆ.
5. ಹವಾಮಾನ ರಾಡಾರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮವು ಯಾವ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ?
   • ಉತ್ತರ: ಮಳೆಹನಿಗಳು ಅಥವಾ ಆಲಿಕಲ್ಲುಗಳಂತಹ ಚಲಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಪ್ರತಿಫಲಿತ ರಾಡಾರ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಡಾಪ್ಲರ್ ರಾಡಾರ್ ಅಳೆಯುತ್ತದೆ. ಇದು ಹವಾಮಾನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರಿಗೆ ಮಳೆಯ ಚಲನೆಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯ ವೇಗ ಮತ್ತು ದಿಕ್ಕನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
6. ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮವು ಧ್ವನಿ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆಯೇ?
   • ಉತ್ತರ: ಇಲ್ಲ, ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಯಾವುದೇ ರೀತಿಯ ತರಂಗದಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಬಹುದು, ಅದು ಧ್ವನಿ, ಬೆಳಕು ಅಥವಾ ಇತರ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣವಾಗಿರಬಹುದು. ಇದಕ್ಕೆ ಮೂಲ ಮತ್ತು ವೀಕ್ಷಕರ ನಡುವಿನ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಚಲನೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.
7. ಮೂಲ ಮತ್ತು ವೀಕ್ಷಕನ ನಡುವಿನ ಸಾಪೇಕ್ಷ ವೇಗವು ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮದ ಪರಿಮಾಣದ ಮೇಲೆ ಹೇಗೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ?
   • ಉತ್ತರ: ಮೂಲ ಮತ್ತು ವೀಕ್ಷಕನ ನಡುವಿನ ಸಾಪೇಕ್ಷ ವೇಗ ಹೆಚ್ಚಾದಷ್ಟೂ ಡಾಪ್ಲರ್ ಶಿಫ್ಟ್ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ಆಂಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಚಲಿಸುವದಕ್ಕಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ ಹಾದುಹೋಗುವಾಗ ಪಿಚ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಗಮನಾರ್ಹ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ.
8. ರಾತ್ರಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರು ನಮ್ಮ ಬಳಿಗೆ ಬರುವಾಗ ಅದರ ಹೆಡ್‌ಲೈಟ್‌ಗಳ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಡಾಪ್ಲರ್ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ನಾವು ಏಕೆ ಗಮನಿಸುವುದಿಲ್ಲ?
   • ಉತ್ತರ: ಕಾರಿನ ಹೆಡ್‌ಲೈಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮವು ಸಂಭವಿಸಿದರೂ, ಬೆಳಕಿನ ವೇಗಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಕಾರಿನ ವೇಗವು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಬೆಳಕಿನ ಆವರ್ತನ/ತರಂಗಾಂತರದಲ್ಲಿನ ಡಾಪ್ಲರ್ ಬದಲಾವಣೆಯು ತೀರಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಮಾನವ ಕಣ್ಣಿನಿಂದ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.
9. ಬಾವಲಿಗಳಂತಹ ಪ್ರಾಣಿಗಳು ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೇಗೆ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ?
   • ಉತ್ತರ: ಬಾವಲಿಗಳು ಬೇಟೆಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಮತ್ತು ಹಿಡಿಯಲು ಎಖೋಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಗಳನ್ನು ಕೇಳುತ್ತವೆ. ಬಾವಲಿ ಅಥವಾ ಅದರ ಬೇಟೆಯು ಚಲಿಸುವಾಗ ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮವು ಒಂದು ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸಿದ ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಬಾವಲಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಹುದು ಮತ್ತು ಚಲನೆ ಮತ್ತು ದೂರವನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು.
10. ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮವು ತುರ್ತು ವಾಹನದ ಸೈರನ್‌ಗೆ ಹೇಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ?

• ಉತ್ತರ: ಸೈರನ್ ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿರುವ ತುರ್ತು ವಾಹನವಾಗಿ, ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಅಥವಾ ಪಿಚ್‌ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ವಾಹನವು ಹಾದುಹೋಗುವಾಗ ಮತ್ತು ದೂರ ಸರಿಯುವಾಗ, ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳು ಹಿಗ್ಗುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನ ಅಥವಾ ಪಿಚ್ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದ್ದು, ವಾಹನವು ಸಮೀಪಿಸಿ ನಂತರ ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟುವಾಗ ಸೈರನ್ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ಧ್ವನಿಸುತ್ತದೆ.