Exemple de întrebări despre efectul Doppler

14 exemple de întrebări despre efectul Doppler

1. Din următoarea afirmație:
(1) P se apropie de S, care este staționar
(2) S se apropie de P, care este staționar
(3) P și S se apropie unul de celălalt
(4) S și P se mișcă cu aceeași viteză
Dacă P (ascultătorul) aude bunyi cu o frecvență mai mare decât frecvența emisă de S (sursa), atunci afirmația corectă este...
A. Doar (1), (2) și (3)
B. (1), (2), (3) și (4)
Doar (1) și (3)
D. Doar (1) și (4)
E. Doar (2) și (4)
Pembahasan

Pentru a demonstra acest lucru matematic, efectuăm mai întâi calculele discutate mai jos. Următoarele date reprezintă o presupunere.
Viteza ascultătorului (v)_p) = 60 m/s, dacă ascultătorul este tăcut atunci vp = 0
Viteza sursei sonore (v)_s) = 40 m/s, dacă sursa sonoră este staționară atunci vs = 0
Viteza sunetului (v) = 340 m/s
Frecvența sunetului (f) = 1000 Hertz

P se apropie de S, care este staționar
vp este pozitiv dacă ascultătorul se apropie de sursa sonoră
Sursa de sunet este silențioasă, astfel încât v_s = 0

S se apropie de P, care este staționar
vs negativ dacă sursa sonoră se apropie de ascultător
Ascultătorul a tăcut, astfel încât v_p = 0

P și S se apropie unul de celălalt
vp este pozitiv dacă ascultătorul se apropie de sursa sonoră
vs negativ dacă sursa sonoră se apropie de ascultător

S și ​​P se mișcă cu aceeași viteză
Dacă sursa sonoră și ascultătorul se mișcă cu aceeași viteză, efectul Doppler nu se produce.
Răspunsul corect este A.

2. Un ascultător stă lângă o sursă sonoră cu o frecvență de 684 Hz. O altă sursă sonoră cu o frecvență de 676 Hz se deplasează spre ascultător cu o viteză de 2 m/s.^-1Dacă viteza de propagare a sunetului în aer este de 340 ms^-1, atunci frecvența zmeului auzită de ascultător este...
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 6 Hz
Pembahasan
Se știe că:
Frecvența sursei sonore 1 (f₁) = 684 Hz (liniștit)
Frekuensi sursă sonoră 2 (f₂) = 676 Hz (în mișcare)
Viteza sursei sonore 2 (v₂) = 2 m/s (deplasându-se spre ascultător)
Viteza sunetului în aer (v) = 340 m/s
Întrebare: Frecvența zmeului auzită de ascultător
Jawab:
Mai întâi calculați frecvența sunetului auzit de la sursa sonoră care se apropie de ascultător.

Frecvența zmeului = diferența dintre două frecvențe sonore auzite de ascultător = frecvența sursei sonore staționare – frecvența sursei sonore în mișcare = 684 Hz – 680 Hz = 4 Hz.

Răspunsul corect este C.

3. O sursă sonoră se mișcă cu o viteză de 20 ms^-1 apropierea de o persoană staționară. Frecvența sursei sonore este de 380 Hz. Iar viteza sunetului în aer este de 400 ms.^-1Frecvența undelor sonore pe care le aude persoana este…

A. 400 Hz

B. 420 Hz

C. 440 Hz

D. 460 Hz

E. 480 Hz

Pembahasan

Se știe că:

Viteza sursei sonore (v)_s) = 20 ms^-1

Viteza ascultătorului (v)_p) = 0

Frecvența sursei sonore (f) = 380 Hz

Viteza sunetului (v) = 400 ms^-1

Întrebat: Frecvența undelor sonore auzite

Răspunsul corect este A.

4. Trenul A se deplasează cu o viteză de 72 km/oră, iar trenul B se deplasează unul spre celălalt cu o viteză de 90 km/oră. Mecanicul A emite un fluier cu o frecvență de 650 Hz. Dacă viteza de propagare a sunetului în aer este de 350 ms^-1, atunci frecvența pe care inginerul B o aude de la fluierul A este...

A. 800 Hz

B. 740 Hz

C. 600 Hz

D. 540 Hz

E. 400 Hz

Pembahasan

Se știe că:

Viteza trenului A (v)_A) = 72 km/h = 20 m/s, apropiindu-se de trenul B

Viteza trenului B (v_B) = 90 km/h = 25 m/s, apropiindu-se de trenul A

Frecvența sonoră a trenului A (f_A) = 650 Hz

Viteza sunetului în aer (v) = 350 m/s

Întrebat: Frecvența pe care inginerul B o aude de la fluierul A

Jawab:

Sursa sonoră se află în trenul A, iar ascultătorul se află în trenul B.

5. O sursă sonoră se mișcă cu o viteză de 20 m/s către o persoană staționară. Frecvența sursei sonore este de 380 Hz, iar viteza sunetului în aer este de 400 m/s. Frecvența undelor sonore auzite de persoană este...

A. 400 Hz

B. 420 Hz

C. 440 Hz

D. 460 Hz

E. 480 Hz

Pembahasan

Se știe că:

Viteza sursei sonore (v)_s) = 20 m/s

Viteza ascultătorului (v)_p) = 0

Frecvența sursei sonore (f) = 380 Hz

Viteza sunetului în aer (v) = 400 m/s

Întrebat: Frecvența sunetului auzit

Jawab:

Răspunsul corect este A.

6. Un copil care stă nemișcat fluieră la o frecvență de 490 Hz către o mașină care se deplasează spre el, așa cum se arată în figură. Diferența sonoră dintre unda directă și unda reflectată de mașină este de 10 Hz. Dacă viteza sunetului în aer este de 340 m/s, atunci viteza mașinii este...

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

Pembahasan

Se știe că:

Frecvența sunetului (f) = 490 Hertz

Viteza sunetului în aer (v) = 340 m/s

Ascultătorul se apropie de sursa sonoră astfel încât frecvența sunetului auzit să fie mai mare decât frecvența sursei sonore. Frecvența sunetului = 490 Hertz și frecvența zmeului = 10 Hertz, deci frecvența sunetului auzit (f') = 500 Hertz.

Întrebat: Viteza mașinii

Jawab:

Viteza mașinii este de 6,9 ​​m/s.

Răspunsul corect este A.

7. Un elev stă pe marginea drumului când o mașină se îndepărtează de elev cu o viteză de 40 m/s, claxonând cu o frecvență de 300 Hz. Dacă viteza sunetului în aer este de 360 ​​m/s, atunci frecvența claxonului auzit de elev este ….
A. 250 Hz
B. 270 Hz
C. 300 Hz
D. 350 Hz
E. 400 Hz
Discuție:
Formula efectului Doppler pentru sunet :
f' = frecvența sunetului auzit de ascultător (1/s = hz)
f = frecvența sunetului emis de sursă (1/s = hz)
v = viteza sunetului (m/s)
v_p = viteza ascultătorului (m/s)
v_s = viteza sursei sonore (m/s)
Reguli de semnătură:
v este întotdeauna pozitiv
v_p pozitiv dacă ascultătorul se apropie de sursa sonoră
v_p negativ dacă ascultătorul se îndepărtează de sursa sonoră
v_s pozitiv dacă sursa sonoră se îndepărtează de ascultător
v_s negativ dacă sursa sonoră se apropie de ascultător
v_p = 0 dacă ascultătorul este tăcut
v_s = 0 dacă sursa de sunet este încă
Este cunoscut :
v_s = 40 m / s
v_p = 0
f = 300 Hz
v = 360 m / s
Întrebat :
f'
Jawab :

Răspunsul corect este B.

8. O sursă sonoră se mișcă cu o viteză de 30 m/s către o persoană care stă pe marginea drumului. Frecvența sursei sonore este de 360 ​​Hz, iar viteza sunetului în aer este de 380 m/s. Frecvența undelor sonore auzite de persoană este...
A. 391 Hz
B. 400 Hz
C. 430 Hz
D. 440 Hz
E. 460 Hz
Discuție:
Este cunoscut :
v_s = – 30 m/s
v_p = 0
f = 360 Hz
v = 380 m / s
Întrebat :
f'
Jawab :

Răspunsul corect este A.

9. Un ascultător stă lângă o sursă sonoră cu o frecvență de 742 Hz. O altă sursă sonoră cu o frecvență de 700 Hz se deplasează spre ascultător cu o viteză de 20 m/s. Dacă viteza sunetului în aer este de 340 m/s, atunci frecvența zmeului auzită de persoană este…
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 6 Hz
Discuție:
Este cunoscut :
f₁ = 680 Hz
f₂ = 700 Hz
v_s1 = 0 m / s
v_s2 = – 20 m/s
v = 340 m / s
Întrebat :
f zmeu?
Jawab :
Ascultătorul stă lângă sursa sonoră, deci se poate concluziona că sursa sonoră este în repaus față de ascultător. Frecvența sunetului auzită de ascultător de la sursa sonoră aflată în repaus este:
742 Hz
O altă sursă sonoră se mișcă. Calculați frecvența sunetului auzit de ascultător de la o sursă sonoră în mișcare:

Frecvența undei sonore = diferența de frecvență dintre cele două unde sonore care interferează
Frecvența zmeului este:
744 Hz – 742 Hz = 2 herți
Răspunsul corect este A.

10. Două mașini A și B se deplasează una spre cealaltă cu o viteză de 20 ms fiecare.^-1 și 40 ms^-1Mașina B claxonează apoi cu o frecvență de 580 Hz, viteza sunetului în aer fiind de 330 ms.^-1, atunci frecvența auzită de șoferul mașinii A înainte de depășire este….

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

Pembahasan

Reguli de semnătură:
v este întotdeauna pozitiv
v_p pozitiv dacă ascultătorul se apropie de sursa sonoră
v_p negativ dacă ascultătorul se îndepărtează de sursa sonoră
v_s pozitiv dacă sursa sonoră este orientată în direcția opusă ascultătorului
v_s negativ dacă sursa sonoră se apropie de ascultător
v_p = 0 dacă ascultătorul este tăcut
v_s = 0 dacă sursa de sunet este încă

Se știe că:
Frecvența sursei sonore (f) = 580 Hz
Viteza ascultătorului (v)_p) = 20 ms^-1
Viteza sursei sonore (v)_s) = -40 ms^-1
Viteza sunetului (v) = 330 ms^-1
Întrebat: Frecvența sunetului auzit de ascultător (f')
Jawab:

Formula efectului Doppler:
Răspunsul corect este B.

11. Mașina A și mașina B se îndepărtează una de cealaltă, mașina A se deplasează cu o viteză de 36 km/h.^-1 în timp ce sună un corn lung cu o frecvență de 700 Hz, viteza sunetului în aer este de 340 ms^-1Dacă frecvența claxonului auzit de șoferul mașinii B = 600 Hz, atunci viteza mașinii B este….

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

Pembahasan
Se știe că:
Frecvența sursei sonore (f) = 700 Hz
Frecvența sunetului auzit de ascultător (f') = 600 Hz
Viteza sursei sonore (v)_s) = 36 km/oră = 36.000 metri / 3600 secunde = 10 m/s
Viteza sunetului (v) = 340 ms^-1
Întrebat: Viteza ascultătorului (v)_p)
Jawab:
v_p negativ deoarece ascultătorul se îndepărtează de sursa sonoră.
v_s pozitiv deoarece sursa sonoră se îndepărtează de ascultător.
Răspunsul corect este C.

12. Ambulanța A se deplasează cu o viteză de 0,25 v în spatele sedanului B, care se deplasează cu o viteză de 0,2 v în aceeași direcție ca și A. În acel moment, ambulanța A își declanșează sirena la 1.000 Hz. Dacă viteza sunetului este v, frecvența auzită de șoferul sedanului B este…

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

Pembahasan
Este cunoscut :
Frecvența sursei sonore (f) = 1.000 Hz
Viteza sursei sonore (v)_s) = -0,25 v (relativ la mediul care conduce sunetul)
Viteza sunetului (v) = v
Viteza ascultătorului (v)_p) = -0,2 v (relativ la mediul care conduce sunetul)
Întrebat Frecvența sunetului auzit de ascultător (f')
Jawab :

Formula efectului Doppler:
Reguli de semnătură:
v este întotdeauna pozitiv
v_p pozitiv dacă ascultătorul se apropie de sursa sonoră
v_p negativ dacă ascultătorul se îndepărtează de sursa sonoră
v_s pozitiv dacă sursa sonoră este orientată în direcția opusă ascultătorului
v_s negativ dacă sursa sonoră se apropie de ascultător
v_p = 0 dacă ascultătorul este tăcut
v_s = 0 dacă sursa de sunet este încă

Răspunsul corect este D.

13. O sursă sonoră cu o frecvență de 640 Hz se deplasează spre un observator cu o viteză de 20 m/s. Dacă viteza sunetului în aer este de 340 m/s și observatorul se îndepărtează de sursa sonoră cu o viteză de 10 m/s, atunci frecvența sunetului auzit de observator este…

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

Pembahasan
Este cunoscut :
Frecvența sursei sonore (f) = 640 Hz
Viteza sursei sonore (v)_s) = -20 m/s (relativ la aer ca mediu conductor de sunet)
Viteza sunetului (v) = 340 m/s (față de aer ca mediu de transmitere a sunetului)
Viteza ascultătorului (v)_p) = -10 m/s (relativ la aer ca mediu conductor de sunet)
Întrebat Frecvența sunetului auzit de ascultător (f')
Jawab :
Răspunsul corect este B.

14. O sursă sonoră se mișcă cu o viteză de 60 m/s, lăsând în spatele ei un observator care se mișcă în aceeași direcție ca și sursa sonoră cu o viteză de 10 m/s. Dacă viteza sunetului în aer este de 340 m/s, iar frecvența sursei sonore este de 800 Hz, atunci frecvența sunetului auzit de observator este…
A. 700 Hz
B. 800 Hz
C. 940 Hz
D. 960 Hz
E. 1.120 Hz
Pembahasan
Este cunoscut :
Frecvența sursei sonore (f) = 800 Hz
Viteza sursei sonore (v)_s) = 60 m/s (relativ la aer ca mediu conductor de sunet)
Viteza sunetului (v) = 340 m/s (față de aer ca mediu de transmitere a sunetului)
Viteza ascultătorului (v)_p) = 10 m/s (relativ la aer ca mediu conductor de sunet)
Întrebat Frecvența sunetului auzit de ascultător (f')
Jawab :

Răspunsul corect este A.

Sursa întrebării:

Întrebări de fizică pentru examenul național de liceu/liceu vocațional