Dopplereffekt/Schwebung < HochschulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Zwei Pfeifen sind aneinander gebunden und senden einen Ton der Freqeunz 1kHz bzw. 1,005kHz aus. Sie bewegen sich mit v=10m/s. Was hört eine Person, wenn sich die Pfeifen an der Orten x,y und z befinden?
[Dateianhang nicht öffentlich] |
Hallo zusammen,
zunächst einmal bewegt sich die Quelle, also gilt für die Frequenz, die ein ruhender Beobachter hört:
[mm] $f_B=\frac{1}{1-\frac{v}{c}}*f$
[/mm]
Dabei ist $v$ die angegebene Geschwinigkeit und $c$ die Schallgeschwinigkeit. Die Frage ist nun, was die Frequenz $f$ ist. Das Pfeifenpaket liefert mir ja eine Schwbung:
[mm] y_\mathrm{R} [/mm] = [mm] 2A\sin\!\left(2\pi \frac{f_1 + f_2}{2} t-k_R\;x\right)\cdot \cos\!\left(2\pi \frac{f_1 - f_2}{2} t-k_S\;x\right) [/mm]
mit [mm] k_R=(k_1+k_2)/2 [/mm] und [mm] k_S=(k_2-k_1)/2
[/mm]
Ich weiß nun nicht, wie ich die angebenen Werte aus der Skizze einsetzen muss. Was ist genau x und t? Ich weiß ja auch gar nicht wo sich das Paket zur Zeit t=0 befindet.
Vielen Dank für eure Hilfe! Gruß Patrick
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 19:36 Mo 20.12.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
die Person steht doch nicht in der Bewegungsrichtung? also ist der Ansatz schon falsch. (du brauchst dopplereffekt mit Winkel!
t=0 ist egal, stelldir vor die kommen von rechts irgendwoher, du sollst nur sagen was P hört wenn sie an den 3 Stellen sind.
dort rechnest du jeweils die 2 neuen Frequenzen aus, dann hört P den mittelwert als Schwebung
gruss leduart
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> Hallo
> die Person steht doch nicht in der Bewegungsrichtung? also
> ist der Ansatz schon falsch. (du brauchst dopplereffekt mit
> Winkel!
Klar!
Also neuer Versuch mit neuer Skizze
[Dateianhang nicht öffentlich]
Fangen wir mit dem Punkt x an.
Für den Winkel [mm] $\alpha$ [/mm] gilt [mm] $\tan\alpha=\frac{2}{4} \Rightarrow \alpha=26,57°$
[/mm]
Und für die resultierende Geschwinigkeit (also die Geschwinkeit auf der Verbingsgeraden der Quelle und des Empfängers) gilt: [mm] v_R=v*\cos\alpha.
[/mm]
Ist dieser Ansatz so korrekt?
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig | | Datum: | 20:19 Mo 20.12.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
ja
Gruss leduart
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Gut, danke leduart!
Ich berechne also dann die beiden Frequenzen mit der Formel
$$ [mm] f_B=\frac{1}{1-\frac{v}{c}}\cdot{}f [/mm] $$
wobei v im Punkt x positiv ist, im Punkt y ist v=0 also kein Dopllereffekt, sondern direkt Schwebung und im Punkt z ist v negativ, aber betragsmäßig so wie im Punkt x. Ist das korrekt?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 00:51 Di 21.12.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
richtig, wenn du für v [mm] v_R [/mm] einsetzt.
gruss leduart
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Hallo,
ich habe doch noch eine Frage.
Ich habe nun die beiden neuen Frequenzen jeweils ausgerechnet. Nun hört der Empfänger ja wie gesagt eine Schwebung, also
[mm] $A\sin\!\left(2\pi \frac{f_1 + f_2}{2} t\right)\cdot \cos\!\left(2\pi \frac{f_1 - f_2}{2} t\right) [/mm] $
Mein Problem ist nun das t. Das Pfeifenpaket verändert ja seinen Ort, somit habe ich ja die Schwebung, welche man hört, wenn das Paket z.B. im Punkt x ist, aber diese ist ja nicht über eine Zeitdauer, sondern ja nur für einen einzigen Zeitpunkt $t*$. Ich habe ja dann keine typische Schwebung mit Modulation,... oder wie genau muss ich mir das vorstellen?
Gruß Patrick
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(Antwort) fertig | | Datum: | 15:06 Mi 22.12.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
in 1s ändert er den Ort kaum, aber es gibt 1000 Schwingungen, also ne Schwebung. Wenn die berechnete Schwebungsdauer aber lang ist, hört er zuerst einen höheren Ton dann immer tiefer die Schwebungsdauer bleibt wohl konstant.d.h. er hört das an und abschwellend
Gruss leduart
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