Bài 18. Hiệu ứng Đốp-ple –

Thí nghiệm Một người buộc một nguồn phát âm nhỏ vào đầu một sợi dây mềm, giữ cố định đầu dây kia và điều khiển cho nguồn âm quay tròn đều (Hình 18.1). Người này nghe thấy âm từ nguồn phát ra có độ cao không đổi (nghĩa là tần số không đổi) khi nguồn quay. Trong khi đó, người quan sát thứ hai đứng bên ngoài vòng quay của nguồn lại nghe thấy âm có độ cao thay đổi. Khi nguồn âm chuyển động lại gần người quan sát thì người này nghe thấy âm cao hơn, còn khi nguồn đi ra xa lại nghe thấy một âm thấp hơn. Sự thay đổi tần số sóng do nguồn sóng chuyển động tương đối so với máy thu như trên gọi là hiệu ứng Đốp-ple. 2. Giải thích hiện tượng a) Nguồn âm đứng yên, người quan sát (máy thu) chuyển động Trên Hình 18.2 vẽ các vòng tròn đỉnh sóng phát ra từ một tâm dao động đứng yên. Hai đỉnh sóng liên tiếp cách nhau một bước sóng Ả = Với U là tốc độ truyền sóng và f là tần số sóng. U cũng là tốc độ dịch chuyển của một đỉnh sóng (Hình 18.2). Nếu người quan sát M chuyển động lại gần nguồn Svới tốc độ UM, nghĩa là ngược chiều với chuyển động của các đỉnh sóng thì tốc độ dịch chuyển của đỉnh sóng so với người quan sát là: U + UM.Hình 18.1 Hiệu ứng Đốp-ple chỉ xảy ra với người quan sát 2.Hình 18.2 Hình ảnh các vòng tròn đỉnh sông phát ra từ một nguồn âm n99 (C) Khi người quan sát chuyển động ra xa nguồn âm, nghĩa là cùng chiều với sóng âm thì tốc độ dịch chuyển của một đỉnh sóng so với người quan sát là V.” Vụ . Từ đó, hãy suy ra tần số âm nghe được.Hình 18.3 Hình ảnh các vòng tròn đỉnhkhi nguồn âm S chuyển động lại gẩn người quan sát M và ra xa người quan sát M”.1OOTrong thời gian t, một đỉnh sóng lại gần người quan sát được một quãng đường bằng (U+ UM)f. Số lần bước sóng đã đi qua tai người trong thờigian đó là ” ” “M”. Vậy trong 1 s, tai ngườiquan sát đã đón nhận được một số lần bướcsóng bằng: f’ = (U + UM) U + UM ー下刃下えf = “Mf (18.1)f’ chính là tần số của âm nghe được. Vậy khi người quan sát chuyển động lại gần nguồn âm thì sẽ nghe được âm có tần số lớn hơn tần số âm phát ra. Nếu người quan sát chuyển động ra xa nguồn âm thì sẽ nghe được một âm có tần số f” nhỏ hơn tần số âm phát ra: U — UM f=f (18.2)b) Nguồn âm chuyển động lại gần người quan sát đứng yênGiả sử ở thời điểm t = 0, nguồn phát ra một đỉnh sóng A1 truyền đi với tốc độ U trong môi trường, sau chu kì T đi được một khoảng UT. Cũng trong thời gian đó, nguồn di chuyển được một khoảng US T theo phương truyền sóng và cách đỉnh A1 một khoảng (U – Us)T với U > Us (Hình 18.3). Đúng lúc đó, nguồn phát ra một đỉnh sóng A2 cũng truyền trong môi trường với tốc độ U. Vậy khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp A42 = (U – Us)T = o A 1A2 cũng là bước sóng mới. Trong khi đó tốc độ truyền của các đỉnh sóng vẫn là U. Vậy tần số của sóng mà người quan sát ghi nhận được là:『エ (18.3) Vậy f’> f. Trong trường hợp nguồn âm chuyển động ra xa người quan sát M”, thì bước sóng mới được tạo thành bằng (U+ Us)T. Do đó tần số âm nghe được là:UKhi nguồn âm chuyển động ra xa máy thu, cũng lập luận tương tự như trên, chứng minh rằng bước sóng mới được tạo thành có độ dài là :” – f of f (18.4) AA = (vt Vs)T ‘? CÂU HÖ! 1. Giải thích. Vì sao khi máy thu chuyển động lại gần nguồn âm thì âm ghi nhận được! ہے۔ 4 گے۔ –محے ơn âm phát ra ? 2. Những 4tخبر ہے.” ܗܶܘ 4ܬ̇ܬܲܚ ܬܘ ẽ bị thay ܐܧܫ: Lخر حصے گھر :ܝܙ yể độ gå máy thu? Cá BằI TÂP 1. Hiệu ứng Đốp-ple gây ra hiện tượng gì sau đây ? A. Thay đổi cường độ âm khi nguồn âm chuyển động so với người nghe, B. Thay đổi độ cao của âm khi nguồn âm chuyển động so với người nghe. – Thay đổi â “- ܨܢܝܗ- ܩ Lܐܓܪ guീ 1. động lại gầ nguồn âm.D. Thay đổi cả độ cao và Cường độ âm khi nguồn âm chuyển động. – a2. Trong trường hợp nào sau đây thì âm do máy thu ghi nhậ do nguồn âm phát ra ? A. Nguồn âm chuyển động ra xa máy thu đứng yên. B. Máy thu chuyển động ra xa nguồn âm đứng yên. C. Máy thu chuyển động lại gần nguồn âm đứng yên.D. Máy thu chuyển động cùng chiều và cùng tốc độ với nguồn âm.A lAten ihren tán e A raza arm1013. Mộ Ôi phát Ống â ݂ܠܶܬ݂ ܣܰ A 4 nnn L. huyể động đi ja l. g bê đường về phía một vách đá Với tốc độ 10 m/s. Lấy tốc độ âm trong không khí là 330 m/s. Hãy tính :a) Tần số của âm người đó nghe trực tiếp từ cái còi.b) Tá ܬ ܲܚܬ ܝ ܚ ܚܐ ܝ ܓ ܦ ܚ ܬܝܼܚ ܫ ạ lại từ Vách đá.Em Có biết 2 Hiệu ứng Đốp-ple không những xảy ra với sóng âm mà còn xảy ra với cả sóng siêu âm Có bước sóng rất ngắn, sóng vô tuyến điện và sóng ánh sáng. Cảnh sát dùng hiệu ứng Đốp-ple để xác định tốc độ của xe. Một máy phát sóng cực ngắn với một tần số fhướng về phía xe đang chạy lại gần máy. Sóng bị phản xạ lại từ các bộ phận kim loại của xe để trở về máy rađa thì có tần số f ‘, cao hơn fdo có sự chuyển động tương đối của xe đối với máy rađa. Máy rađa chuyển đổi hiệu số giữa fvà f” thành tốc độ của xe, và tốc độ này được hiển thị trên màn hình máy rađa,102

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bài 18. Hiệu ứng Đốp-ple

--Chọn Bài--

↡

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!