تستخدم سفينة موجات السونار بتردد 22.5KHz. فإذا كانت سرعة الصوت في ماء البحر m/s 1533 فما مقدار التردّد الذي يصل السفينة بعد انعكاسه عن حوت يتحرك بسرعة m/s 4.15 مبتعدا عن السفينة ؟ افترض أن السفينة ساكنة ~؟
إجابة الطالب المختصرة من خلال موقع بوابة الإجابات هي
22.3 kHz
لحساب التردد الذي يصل السفينة بعد انعكاس الموجة عن الحوت، نحتاج إلى تطبيق تأثير دوبلر مرتين: مرة عندما يتحرك الحوت كمستقبل للموجة، ومرة أخرى عندما يتحرك الحوت كمصدر للموجة المنعكسة.
**الجزء الأول: الحوت كمستقبل**
* **التردد الأصلي (f₀):** 22.5 kHz
* **سرعة الصوت (v):** 1533 m/s
* **سرعة الحوت (v_h):** 4.15 m/s (مبتعدًا عن السفينة، لذا إشارة موجبة)
* **سرعة السفينة (v_s):** 0 m/s (ساكنة)
نستخدم معادلة دوبلر عندما يتحرك المستقبل (الحوت) مبتعدًا عن المصدر (السفينة):
f₁ = f₀ * (v / (v + v_h))
f₁ = 22500 Hz * (1533 m/s / (1533 m/s + 4.15 m/s))
f₁ = 22500 Hz * (1533 / 1537.15)
f₁ ≈ 22438.3 Hz
إذن، التردد الذي يستقبله الحوت (f₁) هو تقريبًا 22438.3 هرتز.
**الجزء الثاني: الحوت كمصدر للموجة المنعكسة**
* **التردد الذي يصدره الحوت (f₁):** 22438.3 Hz
* **سرعة الصوت (v):** 1533 m/s
* **سرعة الحوت (v_h):** 4.15 m/s (مبتعدًا عن السفينة، لذا إشارة موجبة)
* **سرعة السفينة (v_s):** 0 m/s (ساكنة)
الآن، نستخدم معادلة دوبلر عندما يتحرك المصدر (الحوت) مبتعدًا عن المستقبل (السفينة):
f₂ = f₁ * (v / (v + v_h))
f₂ = 22438.3 Hz * (1533 m/s / (1533 m/s + 4.15 m/s))
f₂ = 22438.3 Hz * (1533 / 1537.15)
f₂ ≈ 22376.7 Hz
إذن، التردد الذي يصل إلى السفينة (f₂) هو تقريبًا 22376.7 هرتز.
**الخلاصة:**
مقدار التردد الذي يصل السفينة بعد انعكاسه عن الحوت هو حوالي **22376.7 هرتز**.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال تستخدم سفينة موجات السونار بتردد 22.5KHz. فإذا كانت سرعة الصوت في ماء البحر m/s 1533 فما مقدار التردّد الذي يصل السفينة بعد انعكاسه عن حوت يتحرك بسرعة m/s 4.15 مبتعدا عن السفينة ؟ افترض أن السفينة ساكنة ~ اترك تعليق فورآ.
