- ベストアンサー
音 物理
Quarksの回答
ドップラー効果は、「音源→観察者」方向の音源の速度が問題になります。 この速度が正の最大値になるときに発した音は、最も高い音として観察され 負の最大値になるときに発した音は、最も低い音として観察されます。 音源の、音源→Pに向かう方向の速さが最大の時(添付図のA)の場所で発した音が、Pでは最も高い音として、P→音源方向の速さが最大の時(添付図のC)の場所で発した音が、Pでは最も低い音として観察されます。 ちなみに、Bを通過するとき(音源と観測者の距離が変化しない位置なので)、ここで発した音は、通常の高さの音として観察されます。 △OCP、△OAPは直角三角形で、図形的にθ(=∠POC,∠POA)は60°です。 OP=2r,OC=r ∴ cosθ=1/2 ∴θ=60° Aで発した音をPで聞くまでに要する時間Δtは Δt=AP/V=r・√3/V この時間だけ遅れて音を聞きます。 Bで発した音をPで聞くまでに要する時間も、同じΔt この時間だけ遅れて音を聞きます。 音源がA-B-Cと移動する時間tは、図形的に計算できて T:360°=t:120° ∴ t=… 求める時間T1は、音がPまでやって来るタイムラグを考慮すると T1=t-Δt+Δt =… Bで発した音をPで聞くために生じる時間差Δτは Δτ=r/V で、音源が A-B と移動するのに要する時間 t' は 360°:T=60°:t' ∴ t'=… 求める時間T2は T2=t'-Δt+Δτ =…
関連するQ&A
- 物理の問題です
物理の音速に関する問題です。A君との間に音源があり、音源から音を出すとA君は音を出してから0.1秒後と0.8秒後の2回、その音を聞くとします。音源から壁までの距離は何mですか?空気中の音速を 340m/sとします。
- ベストアンサー
- 理科(小学校・中学校)
- センター物理 ドップラー効果 円運動
図1のように鉛直線l上の点Pに変形しない棒の一端を取り付け、棒をlに対して角θだけ傾けて一定の速さで回転させた。 棒の他端には一定の振動数fの音を出し続ける小さな音源Sが取り付けられていて点Oを中心に水平面内で速さvの等速円運動をしている。 ただし、音速をVとし、V>vとする。また、風は吹いていないとする。 問 次の文章中の空欄ア、イに入れるものを答えよ 音源Sから観測者に届く音の振動数をいろいろな場所で観測者が観測する。ただし、観測者は音が聞こえる範囲内で静止した状態で観測するものとする。観測できる振動数で最大値はアである。 この実験を気温を上げる事で音速を変えて行うと、観測できる振動数の最大値は元の値よりイなることが分かった。 解説 音源Sと静止している観測者を結ぶ方向の音源Sの速度の成分を観測者の向きを正として、v[s]とする。観測者が聞く音の振動数f'はf'=Vf/(V-v[s])である。 取り得るv[s]の範囲は-v<=v[s]<=vであるから観測者が聞く音の振動数の最大値は f'=Vf/(V-v)である。 気温t(℃)における音速はV=331.5+0.6t(m/s)で与えられることが知られており、音速は気温が高くなるほど、大きくなる。 観測者が聞く音の振動数の最大値f'はf'=f/(1-v/V)であるから、気温が高いほど音速Vが大きくなり、f'は小さくなる。 とあったのですが音源は観測者の周りを円運動しているのでどこで聞いても振動数は分からないのではないんですか?何故最大の振動数などがあるのでしょうか?図3-1のv[s]がどういう方向に進んでいるのか分かりません、vは観測者の周りを円運動する速さですよね? 観測者はどこまで動いてもいいのでしょうか?v[s]の範囲が-vからvになるというのも何故なのか分かりません
- ベストアンサー
- 物理学
- 物理学、回転運動の問題
物理の問題でわからない問題があるので教えていただけないでしょうか? 問題は以下のものです。 半径a(>0)の円周上を一定の速さで質量mの質点が運動している。時間tでの位置ベクトルr(t)が、θ(t)=ωt+Φとして、r(t)=a{cosθ(t)i+sinθ(t)j}と書き示されている場合について、以下の問いに答えなさい。 ただし、角速度ωと初期位相Φは定数である(ω≠0)。 (1)時間tにおける質点の速さを求めなさい。 (2)時間tにおける質点の運動量ベクトルp(t)=mv(t)とその大きさ|p(t)|を求めなさい。(v(t)は時間tにおける「質点の速度ベクトル量」である。) (3)時間tにおける基準点Oに関する質点の角運動量ベクトルL(t)=r(t)*p(t)を求めなさい。 (4)時間tにおける質点の加速度ベクトルa(t)を求めなさい。 (1)は全くわからなく(2)以降が解けません。 (2)は位置ベクトルr(t)を微分したものが速度ベクトルv(t)なので、そこから|p(t)|を求めればいいでしょうか? (3)は 基準点Oに関する というのがよくわからないのですが、普通にr(t)と(2)で求めたp(t)を掛けたものでいいのでしょうか? (4)は速度ベクトルv(t)を微分したものが加速度ベクトルa(t)であっているでしょうか? よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 高校物理 エネルギー
長さlの糸に小球Pをとりつけ他端Oを指で止める 糸を水平にしてPを放すとPは最下点Aを通り60゜の位置Bまで達したときO端の糸を放す A、Bでの速さとPが達する最高点の高さ(Aの位置からの高さ)hを求めよ Aの速さ=√2gl Bの速さ=√gl なのはわかったのですが、Oが放されてから何度方向に放物運動するのかわかりません 教えてください
- ベストアンサー
- 物理学
- 高校物理 エネルギー
長さlの糸に小球Pをとりつけ他端Oを指で止める 糸を水平にしてPを放すとPは最下点Aを通り60゜の位置Bまで達したときO端の糸を放すA、Bでの速さとPが達する最高点の高さ(Aの位置からの高さ)hを求めよ Aの速さ=√2gl Bの速さ=√gl なのはわかったのですが、Oが放されてから何度方向に放物運動するのかわかりません 何度方向に斜方投射されるのかを教えてください
- 締切済み
- 物理学
- ドップラー効果の問題についてです
Rは反射板、Oは観測者、Sは振動数f0の音源 Rが右へV、Oが右へu、Sが右へvで動く時のOが観測する 直接音、反射音の振動数をもとめよ ただし音速はcとする という問題の、反射音について疑問があります 反射音はS→R→Oと伝わる(音源から壁、壁で反射して人に)わけで、 模範解答は(1)Sで波長が圧縮され、(2)Rで音速が遅く見え、(3)波長が引きのばされ (4)Oで音速が速く見える との考え方で f=(c+u)(c-V)/(c+V)(c-v)*f0 となっています ですが、(2)の過程、Rで音速が遅く見える、という現象が関わるのは~Rの道筋だけ (4)も、RからOまでの間だけに関わる現象と思うのです だから、結果としてOが観測するfに関わるのはおかしいと思うのですが… これはどういう解釈をしたらいいのでしょうか また、(3)の波長が引きのばされる、とは、Rが遠ざかるから波長が引きのばされ そののばされたものがそのまま反射するから結果のfにもかかわる、と考えていいのですか? わかりにくい文章で申し訳ありませんが、どなたかわかる方がいらっしゃいましたらご回答いただきたく思います。
- ベストアンサー
- 物理学
- 物理の質問です!!教えてください。
【問題】下端が固定されて鉛直にもたれた丈夫なばねがある。 ばね定数はKで質量は無視できるものとする。 いまこのばねの上端に薄い板B(質量m)、その上に物体A(質量M)をおく。 ばねは自然帳からbだけ縮んでつりあった。 座標の原点はAのつりあいの位置にとる。 押し下げる長さcがある値c(0)より大きいときAはある位置X(R)でBから離れて、鉛直上方に運動し 最高点X(M)に達した。 このとき、AがBからはなれるときのAの位置X(R)、c(O)、X(M)を求める。 答えは何の解説もなくX(R)=c(0)=b でした。意味が解らないので教えてください!!
- ベストアンサー
- 物理学
- 物理の「力のつりあい」の問題が分かりません。
自然の長さがすべて等しく、質量の無視できるつるまきばねA、B、C、D、Eがある。 ばね定数は、A、B、Cがk(N/m)で、D、Eはそれぞれk1(N/m) 、 k2(N/m)とする。図のように、BとCは並列につなぎ、DとEは直列につないで、A、B、C、Dの上端を天井に固定してつり下げておく。OとO´ から引いた点線は、各ばねの自然の長さの位置を表す。 重力加速度の大きさをg(m/s^2)、ばねの下端P、Q、Rにつけるおもりの質量をすべてm(kg)とする。 (1)点Pにおもりをつけて、つり合わせた。Aの伸びを求めてください。 (2)点Qにおもりをつけて、つり合わせた。BとCに共通な伸びを求めてください。 (3)点Rにおもりをつけて、つり合わせた。DとE全体の伸びを求めてください。
- ベストアンサー
- 物理学
補足
非常に遅れてしまって申し訳ありません T1=t-Δt+Δtは何故-Δtなのですか?