Таъсири Доплер: мушкилот ва роҳҳои ҳалли онҳо

Таъсири Доплер: мушкилот ва роҳҳои ҳалли онҳо

1.

(1) нозире, ки ба сӯи манбаи лавозимоти коғазӣ ҳаракат мекунад

(2) манбаъ ба самти нозири статсионарӣ ҳаракат мекунад

(3) нозир ва манбаъ ба якдигар наздик мешаванд

(4) мушоҳидакунанда ва манбаъ бо суръати якхела ҳаракат мекунанд

Агар баландии шунидашаванда аз басомади манбаи паҳншуда баландтар бошад, пас кадом изҳорот дар боло ҳастанд дурустт:

А. (1), (2) ва (3)

Б. (1), (2), (3) ва (4)

C. (1) ва (3)

D. (1) ва (4)

E. (2) ва (4)

ҳал

Муодилаи Таъсири доплер :

Қоидаи аломат:

Суръати садо (v) ҳамеша мусбат аст

Суръати нозир (v)_obs) мусбат аст, агар нозир ба самти манбаи садо ҳаракат кунад

Суръати нозир (v)_obs) манфӣ аст, агар нозир аз манбаи садо дур шавад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) мусбат аст, агар манбаи садо аз нозир дур шавад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) манфӣ аст, агар манбаи садо ба сӯи нозир ҳаракат кунад

Суръати нозир (v)_obs) = 0 агар нозир дар ҳолати оромӣ бошад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) = 0 агар манбаъ дар ҳолати оромӣ бошад

Барои намуна :

Суръати нозир (v)_obs) = 60 м/с, агар нозир дар ҳолати оромӣ бошад, пас v_obs = 0

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) = 40 м/с, агар манбаи садо дар ҳолати оромӣ бошад, пас v_{сарчашма} = 0

Суръати садо (v) = 340 м/с

Басомади садо (f) = 1000 Герц

Нозире, ки ба сӯи манбаи лавозимоти коғазӣ ҳаракат мекунад

О.бинанда суръат (v_obs) аст мусбат агар нозир ба сӯи манбаи садо

Манбаи садо дар ҳолати оромӣ v_{сарчашма} = 0

Манбаъ ба сӯи нозири статсионарӣ ҳаракат мекунад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) манфӣ аст, агар манбаи садо ба сӯи нозир ҳаракат кунад

Нозир дар ҳолати истироҳатӣ (v_obs) = 0

Нозир ва манбаъ ба ҳамдигар наздик мешаванд

Суръати нозир (v)_obs) мусбат аст, агар нозир ба самти манбаи садо ҳаракат кунад

Суръати манбаъ (v)_sмо) манфӣ аст, агар манбаи садо ба сӯи нозир ҳаракат кунад

Мушоҳидакунанда ва манбаъ бо суръати якхела ҳаракат мекунанд

Агар манбаи садо ва нозир бо суръати якхела ҳаракат кунанд, пас эффекти Доплер ба амал намеояд.

2. Нозире, ки дар ҳолати оромӣ дар наздикии манбаи садои басомади 684 Гц қарор дорад. Манбаи дигари садои 676 Гц бо суръати 2 н/с ба сӯи нозир ҳаракат мекунад. Агар суръати мавҷҳои садо дар ҳаво 340 м/с бошад, пас басомади зарбае, ки нозир мешунавад, чанд аст?

Маълум:

Басомади манбаи садо 1 (f)₁) = 684 Гц (истироҳат)

Басомади манбаи садо 2 (f)₂) = 676 Гц (ҳаракат)

Суръати манбаи садо 2 (v)₂) = 2 м/с (ба сӯи нозир ҳаракат мекунад)

Суръати манбаи мавҷҳои садо дар ҳаво (v) = 340 м/с

Мехост: Басомади зарба, ки нозир мешунавад

Ҳал:

Муодилаи таъсири Доплер:

Қоидаи аломат:

Суръати садо (v) ҳамеша мусбат аст

Суръати нозир (v)_obs) мусбат аст, агар нозир ба самти манбаи садо ҳаракат кунад

Суръати нозир (v)_obs) манфӣ аст, агар нозир аз манбаи садо дур шавад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) мусбат аст, агар манбаи садо аз нозир дур шавад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) манфӣ аст, агар манбаи садо ба сӯи нозир ҳаракат кунад

Суръати нозир (v)_obs) = 0 агар нозир дар ҳолати оромӣ бошад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) = 0 агар манбаъ дар ҳолати оромӣ бошад

Басомади зарбае, ки нозир мешунавад = 684 Гц – 680 Гц = 4 Гц.

3. Манбаи садо, ки бо суръати 20 м/с ба самти нозири статсионарӣ ҳаракат мекунад. Басомади манбаи садо = 380 Гц. Суръати садо мавҷҳо дар ҳаво = 400 мс^-1Басомади мавҷҳои садое, ки мушоҳидакунанда мешунавад, чанд аст?

Маълум:

Суръати манбаи садо (v)_{сарчашма}) = 20 м/с

Суръати мушоҳидакунанда (v)_p) = 0

Басомади манбаи садо (f) = 380 Гц

Суръати манбаи мавҷҳои садо (v) = 400 мс^-1

Мехост: Басомади мавҷҳои садо, ки аз ҷониби нозир шунида мешаванд

4. Мошини А бо суръати 72 км/соат ва мошини В бо суръати 90 км/соат ҳаракат карда, ба якдигар наздик мешаванд. Мошини А бо басомади 650 Гц сигнал медиҳад. Агар суръати мавҷҳои садо дар ҳаво 350 м/с бошад, пас басомади садое, ки ронандаи мошини В аз мошини А мешунавад, чанд аст?

Маълум:

Суръати мошини A (v)_A) = 72 км/соат = 20 м/с, ба мошини B наздик шавед

Суръати мошини B (v)_B) = 90 км/соат = 25 м/с, ба мошини A наздик шавед

Басомади садои мошини A (f)_A) = 650 Гц

Суръати мавҷҳои садо дар ҳаво (v) = 350 м/с

Дархост: Басомади садое, ки ронандаи мошини B аз мошини A мешунавад

Ҳал:

Суръати садо (v) ҳамеша мусбат аст

Суръати нозир (v)_obs) мусбат аст, агар нозир ба самти манбаи садо ҳаракат кунад

Суръати нозир (v)_obs) манфӣ аст, агар нозир аз манбаи садо дур шавад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) мусбат аст, агар манбаи садо аз нозир дур шавад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) манфӣ аст, агар манбаъ ҳаракати садо ба сӯи мушоҳидакунанда

Суръати нозир (v)_obs) = 0 агар нозир дар ҳолати оромӣ бошад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) = 0 агар манбаъ дар ҳолати оромӣ бошад

5. Манбаи садо бо суръати 10 м/с ба нозири статсионарӣ наздик мешавад. Басомади манбаи садо 380 Гц ва суръати мавҷҳои садо дар ҳаво 400 м/с аст. Басомади мавҷҳои садое, ки нозир мешунавад, чанд аст?

Маълум:

Суръати манбаи садо (v)_s) = 20 м/с

Суръати мушоҳидакунанда (v)_p) = 0

Басомади манбаи садо (f) = 380 Гц

Суръати мавҷҳои садо дар ҳаво (v) = 400 м/с

Мехост: Басомади мавҷҳои садо, ки аз ҷониби нозир шунида мешаванд

Ҳал:

Суръати садо (v) ҳамеша мусбат аст

Суръати нозир (v)_obs) мусбат аст, агар нозир ба самти манбаи садо ҳаракат кунад

Суръати нозир (v)_obs) манфӣ аст, агар нозир аз манбаи садо дур шавад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) мусбат аст, агар манбаи садо аз нозир дур шавад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) манфӣ аст, агар манбаи садо ба сӯи нозир ҳаракат кунад

Суръати нозир (v)_obs) = 0 агар нозир дар ҳолати оромӣ бошад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) = 0 агар манбаъ дар ҳолати оромӣ бошад

6. Мошине, ки ба сӯи нозири статсионарӣ ҳаракат мекунад, ки мавҷҳои садои 490 Гц-ро мебарорад. Басомади зарбаи шунидашаванда 10 Гц аст. Агар суръати мавҷҳои садо дар ҳаво 340 м/с бошад, суръати мошин чанд аст?

Маълум:

Басомади садо (f) = 490 Герц

Суръати мавҷҳои садо дар ҳаво (v) = 340 м/с

Дар риоя кардан ба манбаи садо наздик мешавад, то ки басомади садои шунидашуда ин аст аз басомади манбаи садо зиёдтар аст. Басомади садо = 490 Герц ва басомади зарба = 10 Герц, яъне басомади садое, ки нозир мешунавад (f') = 500 Герц.

Мехост: суръати мошин

Ҳал:

Муодилаи таъсири Доплер:

Қоидаи аломат:

Суръати садо (v) ҳамеша мусбат аст

Суръати нозир (v)_obs) мусбат аст, агар нозир ба самти манбаи садо ҳаракат кунад

Суръати нозир (v)_obs) манфӣ аст, агар нозир аз манбаи садо дур шавад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) мусбат аст, агар манбаи садо аз нозир дур шавад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) манфӣ аст, агар манбаи садо ба сӯи нозир ҳаракат кунад

Суръати нозир (v)_obs) = 0 агар нозир дар ҳолати оромӣ бошад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) = 0 агар манбаъ дар ҳолати оромӣ бошад

Суръати мошин 6.9 м/с аст.

7. Мошини полис, ки бо сиренаи 930 Герц занг мезад, касеро таъқиб кард, ки бо мотосикл бо суръати 72 км/соат гурехта буд^-1Суръати мошинҳои пулис ба 108 км/соат мерасад.^-1Агар суръати садо дар ҳаво 340 мс-1 бошад, пас басомади садоҳои сирена, ки мотосиклронҳо мешунаванд, …

Ҳал:

Қоидаи аломат:

Суръати садо (v) ҳамеша мусбат аст

Суръати нозир (v)_obs) мусбат аст, агар нозир ба самти манбаи садо ҳаракат кунад

Суръати нозир (v)_obs) манфӣ аст, агар нозир аз манбаи садо дур шавад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) мусбат аст, агар манбаи садо аз нозир дур шавад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) манфӣ аст, агар манбаи садо ба сӯи нозир ҳаракат кунад

Суръати нозир (v)_obs) = 0 агар нозир дар ҳолати оромӣ бошад

Суръати манбаъ (v)_{сарчашма}) = 0 агар манбаъ дар ҳолати оромӣ бошад

Маълум:

Басомади манбаи садо (f) = 930 Гц

Суръати мушоҳидакунанда (v)_p) = 72 км/соат^-1 = 72 (1000 метр) / 3600 (сония) = 72,000/3600 метр/сония = 20 м/с = -20 мс^-1

Суръати манбаи садо (v)_{сарчашма}) = 108 км/соат^-1 = 108 (1000 метр) / (3600 сония) = 108,000 / 3600 метр/сония = 30 м/с = -30 мс^-1

Суръати манбаи мавҷҳои садо (v) = 340 мс^-1

Дархостшуда: Басомади мавҷҳои садо, ки аз ҷониби нозир шунида мешаванд (f')

Ҳал:

Муодилаи таъсири Доплер:

8. Мошини ёрии таъҷилӣ бо суръати 72 км соат ҳаракат мекунад^-1 ҳангоми садо додани сирена бо басомади 1500 Гц. Мотосиклронҳо бо суръати 20 мс ҳаракат мекунанд^-1 дар самти муқобил бо мошинҳои ёрии таъҷилӣ. Агар суръати садо дар ҳаво 340 мс бошад^-1, пас таносуби басомадҳое, ки мотосиклронҳо ҳангоми наздик шудан ва дур шудан аз ёрии таъҷилӣ мешунаванд, ин аст...

Маълум:

Басомади манбаи садо (f) = 1500 Гц

Суръати мушоҳидакунанда (v)_p) = 20 м/с

Суръати манбаи садо (v)_{сарчашма}) = 72 км/соат = 72 (1000 метр) / 3600 сония = 72,000/3600 метр/сония = 20 м/с

Суръати манбаи мавҷҳои садо (v) = 340 м/с

Мехост: Таносуби басомадҳое, ки мотосиклронҳо ҳангоми наздик шудан ва дур шудан аз ёрии таъҷилӣ мешунаванд

Ҳал:

Муодилаи таъсири Доплер:

Басомадҳое, ки мотосиклронҳо ба мошини ёрии таъҷилӣ наздик мешаванд, мешунаванд

Ҳарду дар самтҳои муқобил қарор доранд, ба тавре ки вақте мотосикл ба мошини ёрии таъҷилӣ наздик мешавад, ҳарду ба якдигар наздик мешаванд. v_p мусбат аст, агар шунаванда ба манбаи садо наздик шавад ва v_s is манфӣ аст, агар манбаи садо ба шунаванда наздик шавад.

Басомадҳоро мотосиклронҳо ҳангоми дур шудан аз мошини ёрии таъҷилӣ мешунаванд.

Ҳарду дар самтҳои муқобил қарор доранд, ба тавре ки ҳангоми дур шудани мотосикл аз ёрии таъҷилӣ, ҳардуи онҳо аз якдигар дур мешаванд. v_p манфӣ аст, агар шунаванда аз манбаи садо дур бошад ва v_s is мусбат аст, агар манбаи садо аз шунаванда дур бошад.

Tтаносуби басомадҳое, ки мотосиклронҳо ҳангоми наздик шудан ва дур шудан аз ёрии таъҷилӣ мешунаванд

1. Таъсири Доплер чист?
   • ҷавоб: Таъсири Доплер тағирёбии басомад ё дарозии мавҷи мавҷро нисбат ба нозире, ки нисбат ба манбаи мавҷ ҳаракат мекунад, тавсиф мекунад.
2. Таъсири Доплер дар мавҷҳои садо чӣ гуна зоҳир мешавад?
   • ҷавоб: Вақте ки манбаи садо ба нозир наздик мешавад, нозир нисбат ба вақте ки манбаи садо статсионарӣ аст, басомади (ё баландии) баландтарро эҳсос мекунад. Баръакс, вақте ки манбаи садо аз нозир дур мешавад, басомади даркшуда пасттар мешавад.
3. Аз нигоҳи таъсири Доплер, фарқияти байни сурхшавӣ ва кабудшавӣ чист?
   • ҷавоб: Аз нигоҳи мавҷҳои электромагнитӣ (ба монанди рӯшноӣ), сурхгардиш ба тағйирёбии рӯшноӣ ба самти мавҷҳои дарозтар (ё басомадҳои пасттар) ҳангоми дур шудани манбаъ аз нозир ишора мекунад. Аз тарафи дигар, тағйирёбии кабуд ба тағйирёбии рӯшноӣ ба самти мавҷҳои кӯтоҳтар (ё басомадҳои баландтар) ҳангоми ҳаракат кардани манбаъ ба самти нозир ишора мекунад.
4. Таъсири Доплер ба галактикаҳо ва ҳаракати онҳо дар коинот чӣ гуна татбиқ мешавад?
   • ҷавоб: Бисёре аз галактикаҳо сурхгардишро нишон медиҳанд, ки ин нишон медиҳад, ки онҳо аз мо дур мешаванд. Ин мушоҳида далели калидии васеъшавии коинот мебошад.
5. Таъсири Доплер дар технологияи радарҳои обу ҳаво чӣ нақш дорад?
   • ҷавоб: Радари Доплер тағйироти басомади сигнали инъикосшудаи радарро, ки аз ҷониби ашёи ҳаракаткунанда, ба монанди қатраҳои борон ё жола ба вуҷуд омадаанд, чен мекунад. Ин ба метеорологҳо имкон медиҳад, ки ҳаракати боришотро муайян кунанд ва суръат ва самти шамолро чен кунанд.
6. Оё таъсири Доплер танҳо дар мавҷҳои садо ва рӯшноӣ мушоҳида мешавад?
   • ҷавоб: Не, таъсири Доплерро дар ҳама гуна мавҷ, хоҳ садо, хоҳ рӯшноӣ ё дигар радиатсияи электромагнитӣ, мушоҳида кардан мумкин аст. Он танҳо ҳаракати нисбии байни манбаъ ва мушоҳидакунандаро талаб мекунад.
7. Суръати нисбии байни манбаъ ва мушоҳидакунанда ба бузургии таъсири Доплер чӣ гуна таъсир мерасонад?
   • ҷавоб: Ҳар қадар суръати нисбии байни манбаъ ва мушоҳидакунанда зиёдтар бошад, ҳамон қадар тағйирёбии Доплер возеҳтар аст. Масалан, мошини ёрии таъҷилии зудҳаракат дар муқоиса бо мошини ёрии таъҷилии сустҳаракат ҳангоми гузаштан тағйироти намоёнтари баландӣ ба вуҷуд меорад.
8. Чаро мо ҳангоми наздик шудан ба мо шабона дар рӯшноии чароғҳои мошин тағйироти Доплерро пай намебарем?
   • ҷавоб: Гарчанде ки таъсири Доплер барои чароғҳои пеши мошин ба амал меояд, суръати мошин дар муқоиса бо суръати рӯшноӣ хеле хурд аст. Аз ин рӯ, тағйири Доплер дар басомад/дарозии мавҷи рӯшноӣ ночиз аст ва онро чашми инсон мушоҳида карда наметавонад.
9. Чӣ тавр ҳайвонот ба монанди кӯршапаракҳо аз таъсири Доплер истифода мебаранд?
   • ҷавоб: Кӯршапаракҳо барои муайян ва дастгир кардани сайд аз эхолокатсия истифода мебаранд, мавҷҳои садо мебароранд ва ба акси садо гӯш медиҳанд. Таъсири Доплер ҳангоми ҳаракат кардани кӯршапарак ё сайди он нақш мебозад ва боиси тағйири басомади мавҷҳои акси садо мегардад, ки кӯршапарак метавонад онҳоро муайян кунад ва барои арзёбии ҳаракат ва масофа истифода барад.
10. Таъсири Доплер бо сиренаи мошини ёрии таъҷилӣ чӣ гуна алоқаманд аст?

• ҷавоб: Ҳамчун мошини ёрии таъҷилӣ, ки бо сирена наздик мешавад, мавҷҳои садо фишурда мешаванд, ки боиси басомад ё баландии баландтар мегардад. Ҳангоми гузаштан ва дур шудан, мавҷҳои садо дароз мешаванд, ки дар натиҷа басомад ё баландии пасттар ба вуҷуд меояд. Ин таъсири Доплер дар амал аст ва аз ин рӯ, ҳангоми наздик шудан ва сипас ақибнишинӣ, сирена гуногун садо медиҳад.