ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം - പ്രശ്നങ്ങളും പരിഹാരങ്ങളും

ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം - പ്രശ്നങ്ങളും പരിഹാരങ്ങളും

1.

(1) സ്റ്റേഷനറി ഉറവിടത്തിലേക്ക് നീങ്ങുന്ന ഒരു നിരീക്ഷകൻ

(2) നിശ്ചല നിരീക്ഷകന്റെ നേരെ നീങ്ങുന്ന സ്രോതസ്സ്

(3) നിരീക്ഷകനും സ്രോതസ്സും പരസ്പരം സമീപിക്കുന്നു

(4) നിരീക്ഷകനും സ്രോതസ്സും ഒരേ വേഗതയിൽ നീങ്ങുന്നു.

പുറത്തുവിടുന്ന സ്രോതസ്സിന്റെ ആവൃത്തിയേക്കാൾ ഉയർന്ന പിച്ച് ആണ് കേൾക്കുന്നതെങ്കിൽ, മുകളിലുള്ള ഏത് പ്രസ്താവനയാണ് ശരി :

എ. (1), (2) ഉം (3) ഉം

ബി. (1), (2), (3) ഉം (4) ഉം

സി. (1) ഉം (3) ഉം

ഡി. (1) ഉം (4) ഉം

ഇ. (2) ഉം (4) ഉം

പരിഹാരം

ഡോപ്ലർ പ്രഭാവത്തിന്റെ സമവാക്യം :

ചിഹ്ന നിയമം:

ശബ്ദ വേഗത (v) എപ്പോഴും പോസിറ്റീവ് ആണ്.

നിരീക്ഷകൻ ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടത്തിലേക്ക് നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) പോസിറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

നിരീക്ഷകൻ ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടത്തിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുമ്പോൾ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം നിരീക്ഷകനിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുകയാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) പോസിറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം നിരീക്ഷകന്റെ നേരെ നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ഒരു നിരീക്ഷകൻ വിശ്രമത്തിലാണെങ്കിൽ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) = 0 ആണ്.}

ഉറവിടം നിശ്ചലാവസ്ഥയിലാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) = 0}

ഉദാഹരണത്തിന് :

നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _obs ) = 60 m/s, നിരീക്ഷകൻ വിശ്രമത്തിലാണെങ്കിൽ v _obs = 0

സ്രോതസ്സിന്റെ വേഗത (v _{സ്രോതസ്സ്} ) = 40 m/s, ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം നിശ്ചലാവസ്ഥയിലാണെങ്കിൽ v _{സ്രോതസ്സ്} = 0

ശബ്ദ വേഗത (v) = 340 മീ/സെക്കൻഡ്

ശബ്ദത്തിന്റെ ആവൃത്തി (f) = 1000 ഹെർട്സ്

സ്റ്റേഷനറി ഉറവിടത്തിലേക്ക് നീങ്ങുന്ന ഒരു നിരീക്ഷകൻ

നിരീക്ഷകൻ ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടത്തിലേക്ക് നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ o b സെർവർ വേഗത ( v _obs ) പോസിറ്റീവ് ആയിരിക്കും.

ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം നിശ്ചലാവസ്ഥയിലാണെങ്കിൽ v _{ഉറവിടം} = 0

നിശ്ചല നിരീക്ഷകന്റെ അടുത്തേക്ക് നീങ്ങുന്ന സ്രോതസ്സ്

ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം ഒരു നിരീക്ഷകന്റെ നേരെ നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

നിരീക്ഷകൻ വിശ്രമത്തിലാണെങ്കിൽ ( v _obs ) = 0

നിരീക്ഷകനും സ്രോതസ്സും പരസ്പരം അടുക്കുന്നു

നിരീക്ഷകൻ ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടത്തിലേക്ക് നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) പോസിറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം നിരീക്ഷകന്റെ നേരെ നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{s ource ) നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

നിരീക്ഷകനും സ്രോതസ്സും ഒരേ വേഗതയിൽ നീങ്ങുന്നു.

ശബ്ദ സ്രോതസ്സും നിരീക്ഷകനും ഒരേ വേഗതയിൽ ചലിച്ചാൽ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം സംഭവിക്കില്ല.

2. 684 Hz ആവൃത്തിയിലുള്ള ശബ്ദ സ്രോതസ്സിനടുത്ത് നിശ്ചലാവസ്ഥയിലുള്ള ഒരു നിരീക്ഷകൻ. 676 Hz ആവൃത്തിയിലുള്ള ശബ്ദ സ്രോതസ്സ് 2 n/s വേഗതയിൽ നിരീക്ഷകന്റെ നേരെ നീങ്ങുന്നു. വായുവിലെ ശബ്ദ തരംഗങ്ങളുടെ വേഗത 340 m/s ആണെങ്കിൽ, നിരീക്ഷകൻ കേൾക്കുന്ന സ്പന്ദന ആവൃത്തി എത്രയാണ്?

അറിയപ്പെടുന്നത്:

ശബ്ദ സ്രോതസ്സിന്റെ ആവൃത്തി 1 (f ₁ ) = 684 Hz (ബാക്കി)

ശബ്ദ സ്രോതസ്സിന്റെ ആവൃത്തി 2 (f ₂ ) = 676 Hz (ചലനം)

ശബ്ദ സ്രോതസ്സിന്റെ വേഗത 2 (v ₂ ) = 2 മീ/സെ (നിരീക്ഷകന്റെ നേരെ നീങ്ങുന്നു)

വായുവിലെ ശബ്ദതരംഗങ്ങളുടെ സ്രോതസ്സിന്റെ വേഗത (v) = 340 മീ/സെ.

ആവശ്യമുണ്ട്: നിരീക്ഷകൻ കേൾക്കുന്ന ബീറ്റ് ഫ്രീക്വൻസി

പരിഹാരം:

ഡോപ്ലർ ഇഫക്റ്റിന്റെ സമവാക്യം:

ചിഹ്ന നിയമം:

ശബ്ദ വേഗത (v) എപ്പോഴും പോസിറ്റീവ് ആണ്.

നിരീക്ഷകൻ ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടത്തിലേക്ക് നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) പോസിറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

നിരീക്ഷകൻ ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടത്തിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുമ്പോൾ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം നിരീക്ഷകനിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുകയാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) പോസിറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം നിരീക്ഷകന്റെ നേരെ നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ഒരു നിരീക്ഷകൻ വിശ്രമത്തിലാണെങ്കിൽ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) = 0 ആണ്.}

ഉറവിടം നിശ്ചലാവസ്ഥയിലാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) = 0}

നിരീക്ഷകൻ കേൾക്കുന്ന ബീറ്റ് ഫ്രീക്വൻസി = 684 Hz – 680 Hz = 4 Hz.

3. നിശ്ചല നിരീക്ഷകന്റെ നേരെ 20 m/s വേഗതയിൽ നീങ്ങുന്ന ശബ്ദ സ്രോതസ്സ്. ശബ്ദ സ്രോതസ്സിന്റെ ആവൃത്തി = 380 Hz. വായുവിലെ ശബ്ദ തരംഗങ്ങളുടെ വേഗത = 400 ms ^-1 . നിരീക്ഷകൻ കേൾക്കുന്ന ശബ്ദ തരംഗങ്ങളുടെ ആവൃത്തി എത്രയാണ്?

അറിയപ്പെടുന്നത്:

ശബ്ദ സ്രോതസ്സിന്റെ വേഗത (v _{സ്രോതസ്സ്} ) = 20 മീ/സെ.

നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _p ) = 0

ശബ്ദ സ്രോതസ്സിന്റെ ആവൃത്തി (f) = 380 Hz

ശബ്ദ തരംഗങ്ങളുടെ ഉറവിടത്തിന്റെ വേഗത (v) = 400 ms ^-1

ആവശ്യമുള്ളത്: നിരീക്ഷകൻ കേൾക്കുന്ന ശബ്ദതരംഗങ്ങളുടെ ആവൃത്തി

4. കാർ A മണിക്കൂറിൽ 72 കി.മീ വേഗതയിലും കാർ B മണിക്കൂറിൽ 90 കി.മീ വേഗതയിലും സഞ്ചരിക്കുന്നു, പരസ്പരം അടുത്തുവരുന്നു. കാർ A 650 Hz ആവൃത്തിയിൽ ഹോൺ മുഴക്കി. വായുവിലെ ശബ്ദതരംഗങ്ങളുടെ വേഗത 350 m/s ആണെങ്കിൽ, കാർ A യിൽ നിന്ന് B യുടെ ഡ്രൈവർ കേൾക്കുന്ന ശബ്ദത്തിന്റെ ആവൃത്തി എത്രയാണ്?

അറിയപ്പെടുന്നത്:

_{A (v A} ) കാറിന്റെ വേഗത = 72 km/h = 20 m/s, B കാറിനെ സമീപിക്കുക.

കാറിന്റെ വേഗത B (v _B ) = 90 km/h = 25 m/s, കാർ A യെ സമീപിക്കുക

_{A (f A} ) എന്ന കാറിന്റെ ശബ്ദത്തിന്റെ ആവൃത്തി = 650 Hz

വായുവിലെ ശബ്ദതരംഗങ്ങളുടെ വേഗത (v) = 350 മീ/സെ.

ആവശ്യമുള്ളത്: കാർ A യിൽ നിന്ന് കാർ B യുടെ ഡ്രൈവർ കേൾക്കുന്ന ശബ്ദത്തിന്റെ ആവൃത്തി.

പരിഹാരം:

ശബ്ദ വേഗത (v) എപ്പോഴും പോസിറ്റീവ് ആണ്.

നിരീക്ഷകൻ ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടത്തിലേക്ക് നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) പോസിറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

നിരീക്ഷകൻ ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടത്തിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുമ്പോൾ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം നിരീക്ഷകനിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുകയാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) പോസിറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം നിരീക്ഷകന്റെ നേരെ നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ഒരു നിരീക്ഷകൻ വിശ്രമത്തിലാണെങ്കിൽ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) = 0 ആണ്.}

ഉറവിടം നിശ്ചലാവസ്ഥയിലാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) = 0}

5. ഒരു ശബ്ദ സ്രോതസ്സ് ഒരു നിശ്ചല നിരീക്ഷകനെ സമീപിക്കുമ്പോൾ 10 മീ/സെക്കൻഡ് വേഗതയിൽ നീങ്ങുന്നു. ശബ്ദ സ്രോതസ്സിന്റെ ആവൃത്തി 380 ഹെർട്‌സും വായുവിലെ ശബ്ദ തരംഗങ്ങളുടെ വേഗത 400 മീ/സെക്കൻഡും ആണ്. നിരീക്ഷകൻ കേൾക്കുന്ന ശബ്ദ തരംഗങ്ങളുടെ ആവൃത്തി എത്രയാണ്?

അറിയപ്പെടുന്നത്:

ശബ്ദ സ്രോതസ്സിന്റെ വേഗത (v _s ) = 20 മീ/സെ.

നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _p ) = 0

ശബ്ദ സ്രോതസ്സിന്റെ ആവൃത്തി (f) = 380 Hz

വായുവിലെ ശബ്ദതരംഗങ്ങളുടെ വേഗത (v) = 400 മീ/സെ.

ആവശ്യമുള്ളത്: നിരീക്ഷകൻ കേൾക്കുന്ന ശബ്ദതരംഗങ്ങളുടെ ആവൃത്തി

പരിഹാരം:

ശബ്ദ വേഗത (v) എപ്പോഴും പോസിറ്റീവ് ആണ്.

നിരീക്ഷകൻ ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടത്തിലേക്ക് നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) പോസിറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

നിരീക്ഷകൻ ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടത്തിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുമ്പോൾ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം നിരീക്ഷകനിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുകയാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) പോസിറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം നിരീക്ഷകന്റെ നേരെ നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ഒരു നിരീക്ഷകൻ വിശ്രമത്തിലാണെങ്കിൽ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) = 0 ആണ്.}

ഉറവിടം നിശ്ചലാവസ്ഥയിലാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) = 0}

6. 490 Hz ശബ്ദതരംഗങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ഒരു നിശ്ചല നിരീക്ഷകന്റെ അടുത്തേക്ക് നീങ്ങുന്ന ഒരു കാർ. കേൾക്കുന്ന ബീറ്റ് ഫ്രീക്വൻസി 10 Hz ആണ്. വായുവിലെ ശബ്ദതരംഗങ്ങളുടെ വേഗത 340 m/s ആണെങ്കിൽ, കാറിന്റെ വേഗത എത്രയാണ്?

അറിയപ്പെടുന്നത്:

ശബ്ദത്തിന്റെ ആവൃത്തി (f) = 490 ഹെർട്സ്

വായുവിലെ ശബ്ദതരംഗങ്ങളുടെ വേഗത (v) = 340 മീ/സെ.

ശബ്ദ സ്രോതസ്സിന്റെ ആവൃത്തിയേക്കാൾ കൂടുതലായി കേൾക്കുന്ന ശബ്ദത്തിന്റെ ആവൃത്തി നിർണയിക്കുന്നതിനായി നിരീക്ഷകൻ ശബ്ദ സ്രോതസ്സിനെ സമീപിക്കുന്നു . ശബ്ദത്തിന്റെ ആവൃത്തി = 490 ഹെർട്സ്, ബീറ്റ് ആവൃത്തി = 10 ഹെർട്സ് , അതിനാൽ ഒരു നിരീക്ഷകൻ കേൾക്കുന്ന ശബ്ദത്തിന്റെ ആവൃത്തി (f') = 500 ഹെർട്സ്.

വേണ്ടത്: കാറിന്റെ വേഗത

പരിഹാരം:

ഡോപ്ലർ ഇഫക്റ്റിന്റെ സമവാക്യം:

ചിഹ്ന നിയമം:

ശബ്ദ വേഗത (v) എപ്പോഴും പോസിറ്റീവ് ആണ്.

നിരീക്ഷകൻ ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടത്തിലേക്ക് നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) പോസിറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

നിരീക്ഷകൻ ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടത്തിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുമ്പോൾ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം നിരീക്ഷകനിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുകയാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) പോസിറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം നിരീക്ഷകന്റെ നേരെ നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ഒരു നിരീക്ഷകൻ വിശ്രമത്തിലാണെങ്കിൽ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) = 0 ആണ്.}

ഉറവിടം നിശ്ചലാവസ്ഥയിലാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) = 0}

കാറിന്റെ വേഗത 6.9 മീ/സെക്കൻഡ് ആണ്.

^{7. 930 Hz സൈറൺ മുഴക്കിക്കൊണ്ടിരുന്ന പോലീസ് കാർ 72 km.hour -1} വേഗതയിൽ ഒരു മോട്ടോർ സൈക്കിളിൽ ഓടിച്ച ഒരാളെ പിന്തുടർന്നു . പോലീസ് കാറുകളുടെ വേഗത 108 km.hour ^-1 ൽ എത്തുന്നു . വായുവിലെ ശബ്ദത്തിന്റെ വേഗത 340 ms-1 ആണെങ്കിൽ, മോട്ടോർ സൈക്കിൾ യാത്രക്കാർ കേൾക്കുന്ന സൈറൺ ശബ്ദങ്ങളുടെ ആവൃത്തി ...

പരിഹാരം:

ചിഹ്ന നിയമം:

ശബ്ദ വേഗത (v) എപ്പോഴും പോസിറ്റീവ് ആണ്.

നിരീക്ഷകൻ ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടത്തിലേക്ക് നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) പോസിറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

നിരീക്ഷകൻ ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടത്തിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുമ്പോൾ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം നിരീക്ഷകനിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുകയാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) പോസിറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം നിരീക്ഷകന്റെ നേരെ നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കും.}

ഒരു നിരീക്ഷകൻ വിശ്രമത്തിലാണെങ്കിൽ നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _{obs ) = 0 ആണ്.}

ഉറവിടം നിശ്ചലാവസ്ഥയിലാണെങ്കിൽ ഉറവിട വേഗത (v _{ഉറവിടം ) = 0}

അറിയപ്പെടുന്നത്:

ശബ്ദ സ്രോതസ്സിന്റെ ആവൃത്തി (f) = 930 Hz

നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _p ) = 72 km.hour ^-1 = 72 (1000 മീറ്റർ) / 3600 (സെക്കൻഡ്) = 72,000/3600 മീറ്റർ/സെക്കൻഡ് = 20 m/s = -20 ms ^-1

ശബ്ദ സ്രോതസ്സിന്റെ വേഗത (v _{സ്രോതസ്സ്} ) = 108 കി.മീ. മണിക്കൂർ ^-1 = 108 (1000 മീറ്റർ) / (3600 സെക്കൻഡ്) = 108,000 / 3600 മീറ്റർ/സെക്കൻഡ് = 30 മീ/സെക്കൻഡ് = -30 മി.സെക്കൻഡ് ^-1

ശബ്ദതരംഗങ്ങളുടെ ഉറവിടത്തിന്റെ വേഗത (v) = 340 ms ^-1

ആവശ്യമുള്ളത് : ഒരു നിരീക്ഷകൻ കേൾക്കുന്ന ശബ്ദതരംഗങ്ങളുടെ ആവൃത്തി (f')

പരിഹാരം:

ഡോപ്ലർ ഇഫക്റ്റിന്റെ സമവാക്യം:

8. ഒരു ആംബുലൻസ് 1500 Hz ആവൃത്തിയിലുള്ള സൈറൺ മുഴക്കിക്കൊണ്ട് 72 km. hour ^{-1 വേഗതയിൽ നീങ്ങുന്നു. മോട്ടോർ സൈക്കിൾ യാത്രക്കാർ ആംബുലൻസുകളുമായി എതിർ ദിശകളിലേക്ക് 20 ms -1} വേഗതയിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നു . വായുവിൽ ശബ്ദത്തിന്റെ വേഗത 340 ms ^-1 ആണെങ്കിൽ , ആംബുലൻസിനെ സമീപിക്കുമ്പോഴും അകന്നുപോകുമ്പോഴും മോട്ടോർ സൈക്കിൾ യാത്രക്കാർ കേൾക്കുന്ന ആവൃത്തികളുടെ അനുപാതം ...

അറിയപ്പെടുന്നത്:

ശബ്ദ സ്രോതസ്സിന്റെ ആവൃത്തി (f) = 1500 Hz

നിരീക്ഷകന്റെ വേഗത (v _p ) = 20 മീ/സെക്കൻഡ്

ശബ്ദ സ്രോതസ്സിന്റെ വേഗത (v _{സ്രോതസ്സ്} ) = 72 കി.മീ/മണിക്കൂർ = 72 (1000 മീറ്റർ) / 3600 സെക്കൻഡ് = 72,000/3600 മീറ്റർ/സെക്കൻഡ് = 20 മീ/സെക്കൻഡ്

ശബ്ദതരംഗങ്ങളുടെ ഉറവിടത്തിന്റെ വേഗത (v) = 340 മീ/സെ.

ആവശ്യമുണ്ട്: ആംബുലൻസിനെ സമീപിക്കുമ്പോഴും അകലെ പോകുമ്പോഴും മോട്ടോർ സൈക്കിൾ യാത്രക്കാർ കേൾക്കുന്ന ഫ്രീക്വൻസികളുടെ അനുപാതം.

പരിഹാരം:

ഡോപ്ലർ ഇഫക്റ്റിന്റെ സമവാക്യം:

ആംബുലൻസുകളെ സമീപിക്കുന്ന മോട്ടോർ സൈക്കിൾ യാത്രക്കാർ കേൾക്കുന്ന ആവൃത്തികൾ

രണ്ടും വിപരീത ദിശകളിലായതിനാൽ മോട്ടോർ സൈക്കിൾ ആംബുലൻസ് കാറിനെ സമീപിക്കുമ്പോൾ രണ്ടും പരസ്പരം അടുക്കുന്നു. ശ്രോതാവ് ശബ്ദ സ്രോതസ്സിനെ സമീപിക്കുകയാണെങ്കിൽ v _p പോസിറ്റീവ് ആണ്, ശബ്ദ സ്രോതസ്സ് ശ്രോതാവിനെ സമീപിക്കുകയാണെങ്കിൽ v _s നെഗറ്റീവ് ആണ് .

ആംബുലൻസിൽ നിന്ന് മാറി നടക്കുമ്പോൾ മോട്ടോർ സൈക്കിൾ യാത്രക്കാർ ആവൃത്തിയിലുള്ള ശബ്ദങ്ങൾ കേൾക്കുന്നു.

രണ്ടും വിപരീത ദിശകളിലായതിനാൽ മോട്ടോർ സൈക്കിൾ ആംബുലൻസിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുമ്പോൾ രണ്ടും പരസ്പരം അകന്നുപോകും. ശ്രോതാവ് ശബ്ദ സ്രോതസ്സിൽ നിന്ന് അകലെയാണെങ്കിൽ v _p നെഗറ്റീവ് ആണ്, ശബ്ദ സ്രോതസ്സ് ശ്രോതാവിൽ നിന്ന് അകലെയാണെങ്കിൽ v _s പോസിറ്റീവ് ആണ് .

ആംബുലൻസിനെ സമീപിക്കുമ്പോഴും അകലെ പോകുമ്പോഴും മോട്ടോർ സൈക്കിൾ യാത്രക്കാർ കേൾക്കുന്ന ഫ്രീക്വൻസികളുടെ അനുപാതം

1. ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം എന്താണ്?
   • ഉത്തരം: തരംഗ സ്രോതസ്സുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ചലിക്കുന്ന ഒരു നിരീക്ഷകനുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഒരു തരംഗത്തിന്റെ ആവൃത്തിയിലോ തരംഗദൈർഘ്യത്തിലോ ഉണ്ടാകുന്ന മാറ്റത്തെ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം വിവരിക്കുന്നു.
2. ശബ്ദതരംഗങ്ങളിൽ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം എങ്ങനെ പ്രകടമാകുന്നു?
   • ഉത്തരം: ഒരു ശബ്ദ സ്രോതസ്സ് ഒരു നിരീക്ഷകനെ സമീപിക്കുമ്പോൾ, സ്രോതസ്സ് നിശ്ചലമായിരിക്കുമ്പോൾ ഉള്ളതിനേക്കാൾ ഉയർന്ന ആവൃത്തി (അല്ലെങ്കിൽ പിച്ച്) നിരീക്ഷകൻ മനസ്സിലാക്കുന്നു. നേരെമറിച്ച്, ശബ്ദ സ്രോതസ്സ് നിരീക്ഷകനിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുമ്പോൾ, ഗ്രഹിക്കുന്ന ആവൃത്തി കുറയുന്നു.
3. ഡോപ്ലർ പ്രഭാവത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ റെഡ് ഷിഫ്റ്റും ബ്ലൂഷിഫ്റ്റും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം എന്താണ്?
   • ഉത്തരം: വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ (പ്രകാശം പോലെ), ഒരു സ്രോതസ്സ് നിരീക്ഷകനിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുമ്പോൾ പ്രകാശം കൂടുതൽ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ളതിലേക്ക് (അല്ലെങ്കിൽ കുറഞ്ഞ ആവൃത്തികൾ) മാറുന്നതിനെയാണ് റെഡ് ഷിഫ്റ്റ് എന്ന് പറയുന്നത്. മറുവശത്ത്, സ്രോതസ്സ് നിരീക്ഷകന്റെ അടുത്തേക്ക് നീങ്ങുമ്പോൾ കുറഞ്ഞ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ളതിലേക്ക് (അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്ന ആവൃത്തികൾ) പ്രകാശം മാറുന്നതിനെയാണ് ബ്ലൂഷിഫ്റ്റ് എന്ന് പറയുന്നത്.
4. പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഗാലക്സികൾക്കും അവയുടെ ചലനത്തിനും ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം എങ്ങനെ ബാധകമാണ്?
   • ഉത്തരം: പല ഗാലക്സികളും ചുവപ്പ് മാറ്റം കാണിക്കുന്നു, അവ നമ്മിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നുവെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഈ നിരീക്ഷണം പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വികാസത്തിന് ഒരു പ്രധാന തെളിവാണ്.
5. കാലാവസ്ഥാ റഡാർ സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം എന്ത് പങ്കാണ് വഹിക്കുന്നത്?
   • ഉത്തരം: മഴത്തുള്ളികൾ, ആലിപ്പഴം തുടങ്ങിയ ചലിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന പ്രതിഫലിക്കുന്ന റഡാർ സിഗ്നലിന്റെ ആവൃത്തിയിലുള്ള മാറ്റമാണ് ഡോപ്ലർ റഡാർ അളക്കുന്നത്. ഇത് കാലാവസ്ഥാ നിരീക്ഷകർക്ക് മഴയുടെ ചലനം കണ്ടെത്താനും കാറ്റിന്റെ വേഗതയും ദിശയും അളക്കാനും അനുവദിക്കുന്നു.
6. ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ശബ്ദ, പ്രകാശ തരംഗങ്ങളിൽ മാത്രമാണോ കാണപ്പെടുന്നത്?
   • ഉത്തരം: ഇല്ല, ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഏത് തരംഗത്തിലും നിരീക്ഷിക്കാവുന്നതാണ്, അത് ശബ്ദമായാലും പ്രകാശമായാലും മറ്റ് വൈദ്യുതകാന്തിക വികിരണമായാലും. ഇതിന് സ്രോതസ്സും നിരീക്ഷകനും തമ്മിലുള്ള ആപേക്ഷിക ചലനം മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ.
7. സ്രോതസ്സും നിരീക്ഷകനും തമ്മിലുള്ള ആപേക്ഷിക വേഗത ഡോപ്ലർ പ്രഭാവത്തിന്റെ വ്യാപ്തിയെ എങ്ങനെ ബാധിക്കുന്നു?
   • ഉത്തരം: സ്രോതസ്സും നിരീക്ഷകനും തമ്മിലുള്ള ആപേക്ഷിക വേഗത കൂടുന്തോറും ഡോപ്ലർ ഷിഫ്റ്റ് കൂടുതൽ വ്യക്തമാകും. ഉദാഹരണത്തിന്, സാവധാനത്തിൽ നീങ്ങുന്ന ആംബുലൻസിനെ അപേക്ഷിച്ച് വേഗത്തിൽ നീങ്ങുന്ന ഒരു ആംബുലൻസ് കടന്നുപോകുമ്പോൾ പിച്ചിൽ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധേയമായ മാറ്റം വരുത്തും.
8. രാത്രിയിൽ ഒരു കാർ നമ്മുടെ അടുത്തേക്ക് വരുമ്പോൾ അതിന്റെ ഹെഡ്‌ലൈറ്റിന്റെ വെളിച്ചത്തിൽ ഡോപ്ലർ മാറ്റം നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയാത്തത് എന്തുകൊണ്ട്?
   • ഉത്തരം: കാറിന്റെ ഹെഡ്‌ലൈറ്റുകളിൽ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം സംഭവിക്കാറുണ്ടെങ്കിലും, പ്രകാശവേഗതയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ കാറിന്റെ വേഗത വളരെ കുറവാണ്. അതിനാൽ, പ്രകാശത്തിന്റെ ആവൃത്തി/തരംഗദൈർഘ്യത്തിലുള്ള ഡോപ്ലർ മാറ്റം വളരെ ചെറുതാണ്, അത് മനുഷ്യനേത്രങ്ങൾക്ക് തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയില്ല.
9. വവ്വാലുകൾ പോലുള്ള മൃഗങ്ങൾ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കുന്നു?
   • ഉത്തരം: ഇരയെ കണ്ടെത്തുന്നതിനും പിടിക്കുന്നതിനും വവ്വാലുകൾ എക്കോലൊക്കേഷൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ശബ്ദതരംഗങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുകയും പ്രതിധ്വനികൾ ശ്രദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വവ്വാലോ അതിന്റെ ഇരയോ ചലിക്കുമ്പോൾ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഒരു പങ്കു വഹിക്കുന്നു, ഇത് പ്രതിധ്വനിക്കുന്ന ശബ്ദതരംഗങ്ങളുടെ ആവൃത്തിയിൽ ഒരു മാറ്റത്തിന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് വവ്വാലിന് ചലനവും ദൂരവും നിർണ്ണയിക്കാൻ കണ്ടെത്തി ഉപയോഗിക്കാനാകും.
10. ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഒരു അടിയന്തര വാഹനത്തിന്റെ സൈറണുമായി എങ്ങനെ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു?

• ഉത്തരം: ഒരു സൈറൺ സമീപനമുള്ള ഒരു അടിയന്തര വാഹനമാകുമ്പോൾ, ശബ്ദ തരംഗങ്ങൾ കംപ്രസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലേക്കോ പിച്ചിലേക്കോ നയിക്കുന്നു. വാഹനം കടന്നുപോകുകയും അകന്നു പോകുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, ശബ്ദ തരംഗങ്ങൾ വലിച്ചുനീട്ടപ്പെടുന്നു, അതിന്റെ ഫലമായി കുറഞ്ഞ ആവൃത്തിയിലേക്കോ പിച്ചിലേക്കോ നയിക്കുന്നു. ഇതാണ് ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം, അതുകൊണ്ടാണ് വാഹനം സമീപിക്കുമ്പോഴും പിന്നീട് പിൻവാങ്ങുമ്പോഴും സൈറൺ വ്യത്യസ്തമായി മുഴങ്ങുന്നത്.