Một người cảnh sát giao thông đứng ở một bên đường dùng còi điện phát ra âm có tần số 1020 Hz hướng về một chiếc oto đang chuyển động về phía mình với tốc độ 36 km/h. Sóng âm truyền trong không khí với tốc độ 340 m/s. Tần số âm của còi phản xạ lại từ oto mà người cảnh sát nghe được.
Trả lời bởi giáo viên
- Ban đầu: Còi đóng vai trò nguồn âm - người ngồi trên xe đóng vai trò máy thu
(Máy thu chuyển động lại gần nguồn âm đứng yên)
- Sau: Âm phản xạ từ xe oto đóng vai trò nguồn âm - người cảnh sát đóng vai trò máy thu.
(Nguồn âm chuyển động lại gần máy thu đứng yên)
+ Áp dụng công thức tính tần số mà máy thu thu được khi máy thu chuyển động lại gần nguồn âm đứng yên: $f' = \frac{{v'}}{\lambda } = \frac{{v + {v_M}}}{\lambda } = \frac{{v + {v_M}}}{v}{f_0}$
Ta có: tần số mà người ngồi trong xe nghe được là:
$f' = \frac{{v + {v_M}}}{v}{f_0} = \frac{{340 + 10}}{{340}}1020 = 1050H{\text{z}}$
- Áp dụng công thức tính tần số mà máy thu thu được khi nguồn âm chuyển động lại gần máy thu đứng yên: $f'' = \frac{v}{{\lambda '}} = \frac{v}{{v - {v_S}}}f'$
Ta có, tần số âm của còi phản xạ từ otô mà người cảnh sát nghe được là:
$f'' = \frac{v}{{v - {v_S}}}f' = \frac{{340}}{{340 - 330}}1050 = 1081,82H{\text{z}}$
Hướng dẫn giải:
- Áp dụng công thức tính tần số mà máy thu thu được khi máy thu chuyển động lại gần nguồn âm đứng yên:
$f' = \frac{{v'}}{\lambda } = \frac{{v + {v_M}}}{\lambda } = \frac{{v + {v_M}}}{v}{f_0}$
- Áp dụng công thức tính tần số mà máy thu thu được khi nguồn âm chuyển động lại gần máy thu đứng yên:
$f' = \frac{v}{{\lambda '}} = \frac{v}{{v - {v_S}}}{f_0}$