- ベストアンサー
この問題を教えてほしいです。
直線道路があり,その終点には音波を吸収することなく前方に反射する壁Wが設置されている。道路上には音波を発射する自動車Aがあり,一定の速さで壁Wに向かって進行している。Aより発射される音波の振動数はf(0)[Hz]であり,その振動数をWの位置で測定するとf[Hz]であった。 (1) 自動車Aの速さv[m/s]は音波の速さをv(s)[m/s]として、何[m/s]か。 (2) 自動車Aに乗車している観測者Oによって測定される壁Wから反射された音波の振動数f(1)[Hz]は、何[Hz]か。 わかる方お願い致しますm(__)m 御手数かけます
- みんなの回答 (1)
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
関連するQ&A
- 物理の問題です
長さ1.000mの弦が基本振動で出す音波とおんさが振動して出す音波が重なり合って、2秒間に6回の割合でうなりを生じた。弦の張力をそのままに保ってその長さを短くしていったところ、0.990mになったとき、うなりが全くなくなった。つぎの各問に答えよ。 (1)1秒間のうなりの回数はいかほどか。 →これって単純に3回でいいんですか? (2)弦を伝わる波の速さをv[m/s]として、長さ1.000mの弦が基本振動をして出す音波の振動数f1[Hz]を表す式を立てよ。 (3)(2)と同様に、長さ0.990mの弦が基本振動をして出す音波の振動数f2[Hz]を表す式を立てよ。 (4)おんさの振動数とf1[Hz]、f2[Hz]、v[m/s]を求めよ。 よろしくお願いします!
- ベストアンサー
- 物理学
- 物理の問題です。宜しくお願い致します。
図のように観測者O、振動数fの音源S,反射板Rが一直線上に並んでいる。 音速をVとすると、O,Sは静止しており、Rは速さv(<V)で左向きに動いている。 (1) ※間違ってたら正解を教えてください。 風が吹いていないとき、観測者Oが聞く、反射板Rによる反射音の振動数はいくらか? ※このように考えました。観測者は静止し、音源がvの速さで反射板に向けて運動しています。このとき、音源が遠ざかるので観測者にとっては低く聞こえます。1秒間に音源がvだけ、音がVだけ進むので、1秒間に(V+v)だけ進みます。この間に、振動数fなので、1秒間にf個の波が格納されているので、波長は、(V+v)/f となります。公式「v=fλ」より、観測される新しい振動数をf'とおくと、f' = V/λ = Vf/(V+v) f=fо(V+ν)/(V+ν) となります。 一方で、反射音は、反射板が静止しているので、反射板が聞いた音がそのままはね返されて再び観測者に届きます。つまり、反射音を観測するときの音の高さは反射板の聞いた音の高さと同じになります。反射板にとってみれば、音源は近づいてくるので、音は高くなります。同様に考えて、 波長は(V-v)/f 振動数は、Vf/(V-v) 答えは fо×(V+ν)V/(V+ν)(V-ν) でしょうか? (2) 間違ってたら正解を教えてください。 風が左向きに一定の速さω(<V)で吹いている時、観測者Oが聞く、反射板Rによる反射音の振動数はいくらか? ※このように考えました。風には、追い風と向かい風の2種類があり音源から観測者へ向かう風が追い風;その逆観測者から音源への風が向かい風となります。 風の速さはw(m/s)で表します。 風速によって変化するのは音速V(m/s) 音は空気によって伝わるので、風が吹く=空気が動く= 音速Vが±w(m/s)変化することを意味します。 従って、「風が吹いている」と問題文にあれば, ドップラー効果の基本式f′=f×V±voV±vs のV(分母分子両方)に±wを加え、 <図1>の様に音源がf(hz)の音を出しながら 静止している観測者の方へ速さv(m/s)で近付いている。 この時の音速をVとし、風が音源から観測者の 方向にw(m/s)で吹いている。 観測者が聞く音の振動数f′(Hz) (1)風が音源→観測者へw(m/s)で吹いているので 基本式の分母/分子の音速V(m/s) をV+w(m/s)に書き換えます。 音源が動き、観測者に近づくので分母のV(m/s)からvsを引きます。 (音源が近づく→fが大きくなる→分母を小さくする) よって、(1)、(2)を合わせて、f′は、 f′=f×V+wV+w-vs・・答えこれであってますか? ※図に関しては、手書きですが画像を掲載しました。宜しくお願いします。 画像をクリックしてイメージを拡大
- ベストアンサー
- 物理学
- 音波の問題が解けません
「静止している観測者の前に振動数がf0の音源が静止しており,さらにその前方に移動できる壁がある.この壁が速さvで観測者に近づいてくるとき次の問いに答えよ.ただし,音速をVとする. (1)壁による反射音の振動数はいくらに聞こえるか. (2)このとき観測されるうなりは毎秒何回か?」 という問題が分かりません. (1)まず,音源から発生する音波の波長をλとすると,λ*f0=V 反射音が観測者に近づく速さはV+v 観測者が聞く周波数をf1とすると λ*f1=V+v f1=f0(V+v)/V だと思いました. ですが解答には(V+v)f0/(V-v) とあります.どうすればいいのですか? (2)(1)ができないので,できません.
- ベストアンサー
- 物理学
- 音のうなりの回数、振動数について
物理の問題を解いていてまったく理解できないところがあったので質問させていただきます。 振動数fo[Hz]のブザーを鳴らしながらv m/s の速さで十分に広い壁に近づいたところ、ブザーからの直接音と壁からの反射音によるうなりが聞こえた、音速はV m/sとする。 この問題で、 ブザーを持った人が聞く直接音の振動数、反射音の振動数、うなりの回数を求める問題なのですが、振動数とはつまり周波数と取っていいのでしょうか? 自分の認識では反射しても周波数の変化は無いという考えだったのですが、どうもこの問題からしてそれでは間違っているように感じてなりません。 良ければ教えていただきたいです。
- 締切済み
- 物理学
- 音のドップラー効果の計算について
自分の答えがあっているのかわからない問題があったので教えてください。 自動車が400Hzのサイレンを鳴らしながら40.0m/sの速さで、静止している観測者に近づき、 直前を通過して遠ざかっていった。無風で音速を340m/sとして、次の各問いに答えよ。 (1)自動車が観測者に近づいているとき、観測者が聞くサイレンの音の振動数は何Hzか。 自分は f=V-u/V-v*f0 f[Hz]観測される振動数 f0[Hz]音源の振動数 V[m/s]音速 u[m/s]観測者の速度 v[m/s]音源の速度 を利用して式を立てて、それを計算したんですが 答えが453.333333…になってしまいました。 でも問題の中に四捨五入しろとか、少数第何位まで求めよとか書いていないので 本当の答えは整数になるのかな?と思って困っています。 もしかして計算間違いや式を間違えてしまったのでしょうか?
- ベストアンサー
- 物理学
- 悔しいのでお願いしますw
知り合いに出題されたのですが、私にはこの問題がチンプンカンプンなので、わかる方は是非お助けください。 【問題】 発音体S、観測者O、反射板Rが左から順に並んでいる。音速を340m/s、発音体の振動数を759Hzとする。S,O,Rがそれぞれ10m/s,7.0m/s,5.0m/sの速さで右方向に動いているとき、反射板からの反射音の振動数F1と、1秒間のうなりの回数を求めよ。また、風が左方向へ15m/sで吹いている場合、直接音の振動数F2と波長λを求めよ。 私は学生でも、何かのレポートの為でもないので、優しい方は是非お答えをください(^ー^;)、よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- うなり
ドップラー効果とうなりの問題です。 A 観測者 B おんなA、Bは直線上を動くことができる。A、B、観測者を静止させた状態でA、Bを鳴らしたとき、観測者に毎秒n回のうなりが聞こえた。Aの振動数をf[Hz]、音の速さをV[m/s]とする。 (1)Aを静止しているOに向かって一定の速さで走らせたところ、うなりが消えた。Bの振動数は何[Hz]か。 答、f+n (2)(1)でうなりが消えたときの、おんさAの速さは何m/sか。 答、n/f+n×V という問題なんですが、(1)はわかるんですが、(2)がわかりません。観測される振動数はf+nとなるのはなぜですか? お願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- この問題がわかりません
x軸上を+x方向に速さv[m/s]で進行している正弦波があり,振幅をa[m],振動数をf[Hz]とする。時刻t[s]におけるx[m]の位置の波の変位y[m]は、 y=a sin 2π(?) ?に入る式を詳しく教えてください!
- 締切済み
- 物理学
- ドップラー効果について
物理の授業で次の課題が出ました。 「自転車に乗って2.44m/sで走っている人が、振動数1600Hzのサイレンを鳴らしている救急車に追い越されたときに聞いた「サイレンの音の振動数が1560Hzであった。救急車の速さはいくらであったのか。音速は340m/sである。」 この問題を解く公式を教えてください。 下の公式で良いのですか。 f'=f(V-v)/(V-v0) *救急車の速さ=v0 v=2.44 f=1600 f'=1560 V=340
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
とてもご丁寧な解説ありがとうございましたm(__)m 問題が解決し、助かりました!!