0 تصويتات
منذ في تصنيف أسئلة تعليمية بواسطة

يتحرك قطار في اتجاه مراقب صوت، وعندما كانت سرعته m/s 31 انطلقت صفارته بتردد H2 305. ما التردد الذي يستقبله المراقب في كل حالة مما يأتي:  المراقب يتحرك في اتجاه القطار بسرعة m/s 21.0 ؟؟

الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:

356 Hz

شرح حل المسألة:

تعتمد هذه المسألة على تأثير دوبلر (Doppler Effect)، وهو التغير الظاهري في تردد الصوت عندما يتحرك المصدر الصوتي (القطار) أو المراقب (الشخص) أو كلاهما بالنسبة للآخر.

1. المعطيات من المسألة:

  • تردد صفارة القطار الأصلي ($f$) = $305\text{ Hz}$
  • سرعة القطار ($v_s$) = $31\text{ m/s}$ (يتحرك مقترباً)
  • سرعة المراقب ($v_o$) = $21\text{ m/s}$ (يتحرك مقترباً)
  • سرعة الصوت في الهواء ($v$) = عادةً تُقارب $343\text{ m/s}$ (السرعة القياسية للصوت في الهواء عند درجة حرارة الغرفة).


2. القانون المستخدم:
عندما يتحرك كل من المصدر والمراقب في اتجاه بعضهما البعض، نستخدم الصيغة العامة لتأثير دوبلر:
$$f' = f \left( \frac{v + v_o}{v - v_s} \right)$$

 

حيث:

  • $f'$: التردد الذي يستقبله المراقب (المطلوب).
  • $f$: التردد الحقيقي للمصدر ($305\text{ Hz}$).
  • $v$: سرعة الصوت في الهواء ($343\text{ m/s}$).
  • $v_o$: سرعة المراقب ($21\text{ m/s}$).
  • $v_s$: سرعة القطار ($31\text{ m/s}$).


*ملاحظة إشارتي الموجب والسالب:*

 

  • نستخدم علامة الجمع (+) في البسط لأن المراقب يقترب من المصدر (فيزيد ذلك من التردد المسموع).
  • نستخدم علامة الطرح (-) في المقام لأن المصدر يقترب من المراقب (فيضغط الموجات الصوتية ويزيد التردد).


3. الخطوات الحسابية:

 

 

  • حساب البسط:

$343 + 21 = 364$

 

 

  • حساب المقام:

$343 - 31 = 312$

 

 

  • التعويض في القانون:

$$f' = 305 \times \left( \frac{364}{312} \right)$$
$$f' = 305 \times 1.1666...$$
$$f' \approx 355.83\text{ Hz}$$

 

 

بالتقريب إلى أقرب عدد صحيح، يصبح التردد: $356\text{ Hz}$.

اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال يتحرك قطار في اتجاه مراقب صوت، وعندما كانت سرعته m/s 31 انطلقت صفارته بتردد H2 305. ما التردد الذي يستقبله المراقب في كل حالة مما يأتي:  المراقب يتحرك في اتجاه القطار بسرعة m/s 21.0 ؟ اترك تعليق فورآ.

1 إجابة وحدة

0 تصويتات
منذ بواسطة
 
أفضل إجابة
إجابة سؤال يتحرك قطار في اتجاه مراقب صوت، وعندما كانت سرعته m/s 31 انطلقت صفارته بتردد H2 305. ما التردد الذي يستقبله المراقب في كل حالة مما يأتي:  المراقب يتحرك في اتجاه القطار بسرعة m/s 21.0 ؟؟ 356 Hz.

أسئلة مشابهة

مرحباً بك في بوابة الإجابات ، المصدر الرائد للتعليم والمساعدة في حل الأسئلة والكتب الدراسية، نحن هنا لدعمك في تحقيق أعلى مستويات التعليم والتفوق الأكاديمي، نهدف إلى توفير إجابات شاملة لسؤالك
...