افترض أنك في سيارة تتحرك بسرعة 25.0ms في اتجاه صفارة إنذار إذا كان تردد صوت الصفارة H 365، فما التردد الذي ستسمعه ؟ علما بأن سرعة الصوت في الهواء m/s 343 ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
392 Hz
لحساب التردد الذي ستسمعه وأنت تقترب من مصدر الصوت، نستخدم قانون "تأثير دوبلر" (Doppler Effect) الخاص بحركة المراقب نحو مصدر صوت ساكن.
1. المعطيات من المسألة:
- سرعة الصوت في الهواء ($v$) = $343 \text{ m/s}$
- تردد صفارة الإنذار الأصلي ($f$) = $365 \text{ Hz}$
- سرعة السيارة (المراقب) المتحركة نحو المصدر ($v_o$) = $25.0 \text{ m/s}$
- سرعة مصدر الصوت ($v_s$) = $0 \text{ m/s}$ (لأن صفارة الإنذار ثابتة).
2. القانون المستخدم:
بما أنك تتحرك *نحو* مصدر الصوت، فإن التردد سيزداد، ونستخدم الصيغة التالية:
$$f' = f \left( \frac{v + v_o}{v} \right)$$
حيث:
- $f'$ هو التردد المسموع (الجديد).
- $f$ هو التردد الأصلي.
- $v$ هي سرعة الصوت.
- $v_o$ هي سرعة المراقب (السيارة).
3. خطوات التعويض والحساب:
- نعوض بالأرقام في القانون:
$$f' = 365 \times \left( \frac{343 + 25.0}{343} \right)$$
$$343 + 25.0 = 368$$
- نقسم الناتج على سرعة الصوت:
$$\frac{368}{343} \approx 1.0728$$
- نضرب الناتج في التردد الأصلي:
$$f' = 365 \times 1.0728 \approx 391.6 \text{ Hz}$$
بالتقريب إلى أقرب عدد صحيح، يكون التردد الذي تسمعه هو $392 \text{ Hz}$.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال افترض أنك في سيارة تتحرك بسرعة 25.0ms في اتجاه صفارة إنذار إذا كان تردد صوت الصفارة H 365، فما التردد الذي ستسمعه ؟ علما بأن سرعة الصوت في الهواء m/s 343 ؟ اترك تعليق فورآ.
