先に学ぶ内容音の速さと共鳴

ドップラー効果

近づく救急車の音は高く、遠ざかると低く聞こえる。波面の間隔と、1⁠秒間に届く数から理由を調べる。

音源が170 m/s⁠で近づく。止まっている人に聞こえる振動数は?

波面の図から式を導く

  1. 1止まった音源の波面の間隔を求めるλ=⁠Vf……
  2. 2音源を動かし、前方の波面の間隔を求めるλ′=⁠V − uf……
  3. 3止まって聞く人に届く振動数を求めるf′=⁠V fV − u……
  4. 4聞く人が動くときの振動数を求めるf′=⁠(V + v) fV……
  5. 5同じ速さで近づく2⁠つの場合を比べるV fV − u>⁠(V + u) fV……
  6. 6音源と聞く人がともに動く場合の式を導くf′=⁠f (V − vo)V − vs……
  7. 7まっすぐ近づく場合と遠ざかる場合に救急車の値を入れる1009 Hz→⁠915 Hz……
  8. 発展:道路わきで聞く場合と超音速の場合
  9. 8道路のわきで聞くf′=⁠f VV − u cosθ……
  10. 9音より速く動かすsinθ=⁠Vu……