Doplerio efekto pavyzdžių klausimai

14 Doplerio efekto klausimų pavyzdžių

1. Iš šio teiginio:
(1) P artėja prie S, kuri yra nejudanti
(2) S artėja prie P, kuris yra nejudantis
(3) P ir S artėja vienas prie kito
(4) S ir P juda tuo pačiu greičiu
Jei P (klausytojas) girdi bunyi kurio dažnis yra didesnis nei S (šaltinio) skleidžiamas dažnis, tai teisingas teiginys yra...
A. Tik (1), (2) ir (3) punktai
B. (1), (2), (3) ir (4) punktai
Tik C. (1) ir (3) punktai
Tik D. (1) ir (4)
Tik E. (2) ir (4)
Pembahasanas

Norėdami tai matematiškai įrodyti, pirmiausia atliekame toliau aptartus skaičiavimus. Šie duomenys yra prielaida.
Klausytojo greitis (v_p) = 60 m/s, jei klausytojas tyli, tai vp = 0
Garso šaltinio greitis (v)_s) = 40 m/s, jei garso šaltinis nejuda, tai vs = 0
Garso greitis (v) = 340 m/s
Garso dažnis (f) = 1000 hercų

P artėja prie S, kuris nejuda
vp yra teigiamas, jei klausytojas artėja prie garso šaltinio
Garso šaltinis yra tylus, todėl v_s = 0

S artėja prie P, kuris yra nejudantis
neigiamas, jei garso šaltinis artėja prie klausytojo
Klausytojas tylėjo, kad v_p = 0

P ir S artėja vienas prie kito
vp yra teigiamas, jei klausytojas artėja prie garso šaltinio
neigiamas, jei garso šaltinis artėja prie klausytojo

S ir P juda tuo pačiu greičiu
Jei garso šaltinis ir klausytojas juda tuo pačiu greičiu, Doplerio efektas neatsiranda.
Teisingas atsakymas yra A.

2. Klausytojas stovi šalia garso šaltinio, kurio dažnis yra 684 Hz. Kitas garso šaltinis, kurio dažnis yra 676 Hz, juda link klausytojo 2 m/s greičiu.^-1Jei garso sklidimo ore greitis yra 340 ms^-1, tada klausytojo girdimas aitvaro dažnis yra...
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 6 Hz
Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Garso šaltinio 1 dažnis (f₁) = 684 Hz (tylus)
Frekuensi garso šaltinis 2 (f₂) = 676 Hz (judant)
Garso šaltinio 2 greitis (v₂) = 2 m/s (judant klausytojo link)
Garso greitis ore (v) = 340 m/s
Paklausta: Klausytojo girdimo aitvaro dažnis
Jawab :
Pirmiausia apskaičiuokite garso, sklindančio iš garso šaltinio, artėjančio prie klausytojo, dažnį.

Aitvaro dažnis = skirtumas tarp dviejų klausytojo girdimų garso dažnių = nejudančio garso šaltinio dažnis – judančio garso šaltinio dažnis = 684 Hz – 680 Hz = 4 Hz.

Teisingas atsakymas yra C.

3. Garso šaltinis juda 20 m/ ^s greičiu link nejudančio žmogaus. Garso šaltinio dažnis yra 380 Hz. Garso greitis ore yra 400 m/ ^s . Žmogaus girdimų garso bangų dažnis yra…

A. 400 Hz

B. 420 Hz

C. 440 Hz

D. 460 Hz

E. 480 Hz

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

Garso šaltinio greitis (vs ₎ = 20 ms ^-1

Klausytojo greitis (vp ₎ = 0

Garso šaltinio dažnis (f) = 380 Hz

Garso greitis (v) = 400 ms ^-1

Klausimas: Girdimų garso bangų dažnis

Teisingas atsakymas yra A.

4. Traukinys A juda 72 km/h greičiu, o traukinys B juda vienas kito link 90 km/h greičiu. Traukinio A mašinistas pučia švilpuką, kurio dažnis yra 650 Hz. Jei garso greitis ore yra 350 ms⁻¹ ^, tai mašinisto B girdimas švilpuko A dažnis yra...

A. 800 Hz

B. 740 Hz

C. 600 Hz

D. 540 Hz

E. 400 Hz

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

Traukinio A greitis (v _A ) = 72 km/val. = 20 m/s, artėjant prie traukinio B

Traukinio B greitis (v _B ) = 90 km/val. = 25 m/s, artėjant prie traukinio A

Traukinio A garso dažnis (fA ₎ = 650 Hz

Garso greitis ore (v) = 350 m/s

Klausimas: Dažnis, kurį inžinierius B girdi iš švilpuko A

Jawab :

Garso šaltinis yra A traukinyje, o klausytojas – B traukinyje.

5. Garso šaltinis juda 20 m/s greičiu ir artėja prie nejudančio žmogaus. Garso šaltinio dažnis yra 380 Hz, o garso greitis ore – 400 m/s. Žmogaus girdimų garso bangų dažnis yra...

A. 400 Hz

B. 420 Hz

C. 440 Hz

D. 460 Hz

E. 480 Hz

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

Garso šaltinio greitis (vs ₎ = 20 m/s

Klausytojo greitis (vp ₎ = 0

Garso šaltinio dažnis (f) = 380 Hz

Garso greitis ore (v) = 400 m/s

Klausiama: girdimo garso dažnis

Jawab :

Teisingas atsakymas yra A.

6. Vaikas, stovintis vietoje, pučia švilpuką 490 Hz dažniu link automobilio, judančio vaiko link, kaip parodyta paveikslėlyje. Skirtumas tarp tiesioginės bangos ir nuo automobilio atsispindėjusios bangos yra 10 Hz. Jei garso greitis ore yra 340 m/s, tai automobilio greitis yra...

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

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

Garso dažnis (f) = 490 hercų

Garso greitis ore (v) = 340 m/s

Klausytojas artėja prie garso šaltinio taip, kad girdimo garso dažnis būtų didesnis nei garso šaltinio dažnis. Garso dažnis = 490 hercų, o aitvaro dažnis = 10 hercų, taigi girdimas garso dažnis (f') = 500 hercų.

Paklausta: Automobilio greitis

Jawab :

Automobilio greitis yra 6,9 m/s.

Teisingas atsakymas yra A.

7. Mokinys stovi pakelėje, kai automobilis, veikiant 300 Hz dažnio signalui, pajuda nuo jo 40 m/s greičiu. Jei garso greitis ore yra 360 m/s, tai mokinio girdimo signalo dažnis yra ….
A. 250 Hz
B. 270 Hz
C. 300 Hz
D. 350 Hz
E. 400 Hz
Diskusija:
Doplerio efekto garso formulė :
f' = klausytojo girdimo garso dažnis (1/s = Hz)
f = šaltinio skleidžiamo garso dažnis (1/s = Hz)
v = garso greitis (m/s)
v_p = klausytojo greitis (m/s)
v_s = garso šaltinio greitis (m/s)
Ženklų taisyklės:
v visada yra teigiamas
v_p teigiama, jei klausytojas artėja prie garso šaltinio
v_p neigiamas, jei klausytojas tolsta nuo garso šaltinio
v_s teigiama, jei garso šaltinis tolsta nuo klausytojo
v_s neigiamas, jei garso šaltinis artėja prie klausytojo
v_p = 0, jei klausytojas tyli
v_s = 0, jei garso šaltinis vis dar yra
Yra žinoma :
v_s = 40 m/s
v_p = 0
f = 300 Hz
v = 360 m/s
Paklausta :
f '
Jawab :

Teisingas atsakymas yra B.

8. Garso šaltinis juda 30 m/s greičiu link žmogaus, stovinčio pakelėje. Garso šaltinio dažnis yra 360 Hz, o garso greitis ore – 380 m/s. Žmogaus girdimų garso bangų dažnis yra...
A. 391 Hz
B. 400 Hz
C. 430 Hz
D. 440 Hz
E. 460 Hz
Diskusija:
Yra žinoma :
v_s = – 30 m/s
v_p = 0
f = 360 Hz
v = 380 m/s
Paklausta :
f '
Jawab :

Teisingas atsakymas yra A.

9. Klausytojas stovi šalia garso šaltinio, kurio dažnis yra 742 Hz. Kitas garso šaltinis, kurio dažnis yra 700 Hz, juda link klausytojo 20 m/s greičiu. Jei garso greitis ore yra 340 m/s, tai žmogaus girdimo aitvaro dažnis yra…
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 6 Hz
Diskusija:
Yra žinoma :
f₁ = 680 Hz
f₂ = 700 Hz
v_s1 = 0 m/s
v_s2 = – 20 m/s
v = 340 m/s
Paklausta :
f aitvaras?
Jawab :
Klausytojas stovi šalia garso šaltinio, todėl galima daryti išvadą, kad garso šaltinis yra ramybės būsenoje klausytojo atžvilgiu. Garso dažnis, kurį klausytojas girdi iš ramybės būsenos esančio garso šaltinio, yra:
742 hz
Kitas garso šaltinis juda. Apskaičiuokite garso dažnį, kurį klausytojas girdi iš judančio garso šaltinio:

Garso bangos dažnis = dviejų trukdančių garso bangų dažnių skirtumas
Aitvaro dažnis yra:
744 Hz – 742 Hz = 2 hercai
Teisingas atsakymas yra A.

^{10. Du automobiliai A ir B juda vienas kito link atitinkamai 20 ms⁻¹} ir 40 ms⁻¹ ^greičiu . Tada automobilis B įjungia 580 Hz dažnio signalą, garso greitis ore yra 330 ms⁻¹ ^, tada dažnis, kurį girdi automobilio A vairuotojas prieš vienas kitą prasilenkdamas, yra…

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

Pembahasanas

Ženklų taisyklės:
v visada yra teigiamas
v_p teigiama, jei klausytojas artėja prie garso šaltinio
v_p neigiamas, jei klausytojas tolsta nuo garso šaltinio
v_s teigiama, jei garso šaltinis yra nukreiptas nuo klausytojo
v_s neigiamas, jei garso šaltinis artėja prie klausytojo
v_p = 0, jei klausytojas tyli
v_s = 0, jei garso šaltinis vis dar yra

Yra žinoma, kad:
Garso šaltinio dažnis (f) = 580 Hz
Klausytojo greitis (v_p) = 20 ms^-1
Garso šaltinio greitis (v)_s) = -40 ms^-1
Garso greitis (v) = 330 ms^-1
Paklausė: Klausytojo girdimo garso dažnis (f')
Jawab :

Doplerio efekto formulė:
Teisingas atsakymas yra B.

11. Automobiliai A ir B tolsta vienas nuo kito. Automobilis A juda 36 km/h ^-1 greičiu , tuo pačiu metu skleisdamas ilgą 700 Hz dažnio signalą. Garso greitis ore yra 340 ms ^-1 . Jei automobilio B vairuotojo girdimo signalo dažnis yra 600 Hz, tai automobilio B greitis yra….

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

Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Garso šaltinio dažnis (f) = 700 Hz
Klausytojo girdimo garso dažnis (f') = 600 Hz
Garso šaltinio greitis (v)_s) = 36 km/val. = 36 000 metrų / 3600 sekundžių = 10 m/s
Garso greitis (v) = 340 ms^-1
Paklausė: Klausytojo greitis (v_p)
Jawab :
v_p neigiamas, nes klausytojas tolsta nuo garso šaltinio.
v_s teigiamas, nes garso šaltinis tolsta nuo klausytojo.
Teisingas atsakymas yra C.

12. Greitosios pagalbos automobilis A juda 0,25 V greičiu už sedano B, kuris juda 0,2 V greičiu ta pačia kryptimi kaip ir A. Tuo metu greitosios pagalbos automobilis A įjungia 1.000 Hz sireną. Jei garso greitis yra v, sedano B vairuotojo girdimas dažnis yra…

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

Pembahasanas
Yra žinoma :
Garso šaltinio dažnis (f) = 1.000 Hz
Garso šaltinio greitis (v)_s) = -0,25 V (garsą praleidžiančios terpės atžvilgiu)
Garso greitis (v) = v
Klausytojo greitis (v_p) = -0,2 V (garsą praleidžiančios terpės atžvilgiu)
Paklausta Klausytojo girdimo garso dažnis (f')
Jawab :

Doplerio efekto formulė:
Ženklų taisyklės:
v visada yra teigiamas
v_p teigiama, jei klausytojas artėja prie garso šaltinio
v_p neigiamas, jei klausytojas tolsta nuo garso šaltinio
v_s teigiama, jei garso šaltinis yra nukreiptas nuo klausytojo
v_s neigiamas, jei garso šaltinis artėja prie klausytojo
v_p = 0, jei klausytojas tyli
v_s = 0, jei garso šaltinis vis dar yra

Teisingas atsakymas yra D.

13. 640 Hz dažnio garso šaltinis juda stebėtojo link 20 m/s greičiu. Jei garso greitis ore yra 340 m/s, o stebėtojas tolsta nuo garso šaltinio 10 m/s greičiu, tai stebėtojo girdimo garso dažnis yra…

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

Pembahasanas
Yra žinoma :
Garso šaltinio dažnis (f) = 640 Hz
Garso šaltinio greitis (v_s) = -20 m/s (oro, kaip garsą laidžios terpės, atžvilgiu)
Garso greitis (v) = 340 m/s (oro, kaip garso perdavimo terpės, atžvilgiu)
Klausytojo greitis (v_p) = -10 m/s (oro, kaip garsą laidžios terpės, atžvilgiu)
Paklausta Klausytojo girdimo garso dažnis (f')
Jawab :
Teisingas atsakymas yra B.

14. Garso šaltinis juda 60 m/s greičiu, palikdamas už jo stebėtoją, kuris juda ta pačia kryptimi kaip ir garso šaltinis 10 m/s greičiu. Jei garso greitis ore yra 340 m/s, o garso šaltinio dažnis yra 800 Hz, tai stebėtojo girdimo garso dažnis yra…
A. 700 Hz
B. 800 Hz
C. 940 Hz
D. 960 Hz
E. 1.120 Hz
Pembahasanas
Yra žinoma :
Garso šaltinio dažnis (f) = 800 Hz
Garso šaltinio greitis (v_s) = 60 m/s (oro, kaip garsą laidžios terpės, atžvilgiu)
Garso greitis (v) = 340 m/s (oro, kaip garso perdavimo terpės, atžvilgiu)
Klausytojo greitis (v_p) = 10 m/s (oro, kaip garsą laidžios terpės, atžvilgiu)
Paklausta Klausytojo girdimo garso dažnis (f')
Jawab :

Teisingas atsakymas yra A.

Klausimo šaltinis:

Nacionalinio fizikos egzamino klausimai vyresniosioms vidurinėms mokykloms / profesinėms mokykloms