تتحرك سيارة إطفاء بسرعة 35m/s ، وتتحرك - أمام سيارة الإطفاء في الاتجاه نفسه بسرعة 15m/s. فإذا انطلقت صفارة إنذار سيارة الإطفاء بتردد 3272 فما التردّد الذي يسمعه سائق الحافلة ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
350 Hz
يعتمد هذا السؤال على تأثير دوبلر (Doppler Effect)، وهو التغير الظاهري في تردد الصوت عندما يتحرك مصدر الصوت (سيارة الإطفاء) أو المراقب (سائق الحافلة) أحدهما بالنسبة للأخر.
- المعطيات من المسألة:
- سرعة الصوت في الهواء ($v$): عادة تُعتبر في مثل هذه المسائل $343 \, m/s$ (أو تُستنتج من المعطيات، وهنا تم استخدامها لحساب النتيجة الصحيحة).
- تردد المصدر الصوتي الاصلي ($f_s$): $3272 \, Hz$ (ملاحظة: التردد الصحيح المستخدم في حسابات المنهج لهذه المسألة هو $327 Hz$).
- سرعة مصدر الصوت - سيارة الإطفاء ($v_s$): $35 \, m/s$ (تتحرك خلف الحافلة).
- سرعة المراقب - سائق الحافلة ($v_d$): $15 \, m/s$ (تحرك في نفس الاتجاه أمام سيارة الإطفاء).
- خطوات الحل والقانون المستخدم:
نستخدم قانون تأثير دوبلر لحركة المصدر والمراقب معاً:
$$f_d = f_s \left( \frac{v \pm v_d}{v \mp v_s} \right)$$
حيث إن كلا من سيارة الإطفاء والحافلة تتحركان في نفس الاتجاه، وتكون الإشارات كالتالي:
- إشارة سرعة المراقب ($v_d$) تكون موجبة لأنها تقترب من مصدر الصوت.
- إشارة سرعة المصدر ($v_s$) تكون سالبة لأنها تقترب من المراقب.
- التعويض والحساب:
- بتعويض القيم في القانون، ينتج أن التردد الذي يسمعه سائق الحافلة ($f_d$) يساوي:
- $350 \, Hz$
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال تتحرك سيارة إطفاء بسرعة 35m/s ، وتتحرك - أمام سيارة الإطفاء في الاتجاه نفسه بسرعة 15m/s. فإذا انطلقت صفارة إنذار سيارة الإطفاء بتردد 3272 فما التردّد الذي يسمعه سائق الحافلة ؟ اترك تعليق فورآ.
