ТърсиУченик? Влез с код30 дни безплатноБезплатно
Класове
Начален етап
Прогимназиален етап
Гимназиален етап
Всички игриНВО и матуриЦениСтатииВидеоЗа родителиЗа училищаВход за учителиУченик? Влез с код
Физика и астрономия · 12 клас · урок 8 от 12

Ефект на Доплер

Ефектът на Доплер е изменението на честотата, която приема наблюдателят, когато източникът и наблюдателят се движат един спрямо друг. При приближаване честотата е по-висока, а при отдалечаване по-ниска. При звука го чуваме като промяна на тона на минаваща линейка. За светлината ефектът дава червено отместване на спектрите на отдалечаващите се галактики и се използва в радарите за скорост.

Играйте само този урок:Вярно или невярноТаблоБомбаНадбягванеОтборен тест А/Б/В/ГГорещ стол

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Приближаване: по-висока честота; отдалечаване: по-ниска честота.
  • Подвижен източник на звук: f = f0·vзв/(vзв ∓ vи) (минус при приближаване).
  • Червено отместване: източникът се отдалечава; синьо: приближава се.
  • Приложения: радар за скорост, доплерова ехография, астрономия.
  • Скорост на звука във въздух ≈ 340 m/s.

Пример

Линейка с 1000 Hz се приближава с 20 m/s: f = 1000·340/320 ≈ 1063 Hz.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Източник на звук с честота 500 Hz се приближава към неподвижен наблюдател със скорост 34 m/s. Каква честота чува наблюдателят? (скорост на звука 340 m/s)
    • ≈ 556 Hz
    • ≈ 450 Hz
    • 550 Hz
    • 500 Hz

    Отговор: ≈ 556 Hz

    При движещ се източник ν = ν0·v/(v − u) = 500·340/306 ≈ 556 Hz.

  2. Как се изменя тонът на сирената на линейка, когато тя се приближава към нас?
    • Става по-нисък
    • Става по-висок
    • Не се изменя
    • Звукът изчезва

    Отговор: Става по-висок

    При приближаване честотата, която чуваме, е по-голяма.

  3. Какво означава червеното отместване в спектъра на далечна галактика?
    • Че галактиката се отдалечава от нас
    • Че галактиката се приближава
    • Че галактиката е много гореща
    • Че галактиката е много малка

    Отговор: Че галактиката се отдалечава от нас

    При отдалечаване дължините на вълните се увеличават, линиите се изместват към червения край.

  4. Как полицейският радар определя скоростта на автомобил?
    • Мери температурата на гумите
    • Мери времето между два светофара
    • Мери силата на звука на двигателя
    • Мери промяната на честотата на отразените вълни

    Отговор: Мери промяната на честотата на отразените вълни

    Отразените от движещата се кола вълни имат изменена честота (ефект на Доплер).

  5. Източник на звук с честота 680 Hz се отдалечава от неподвижен наблюдател със скорост 20 m/s. Каква честота чува наблюдателят? (скорост на звука 340 m/s)
    • ≈ 720 Hz
    • 680 Hz
    • ≈ 642 Hz
    • ≈ 600 Hz

    Отговор: ≈ 642 Hz

    f = 680·340/(340 + 20) = 680·340/360 ≈ 642 Hz.

  6. Как се изменя честотата, която чуваме, когато източникът на звук се отдалечава от нас?
    • Намалява
    • Нараства
    • Не се изменя
    • Става нула

    Отговор: Намалява

    При отдалечаване гребените на вълната достигат по-рядко до нас, честотата е по-ниска.

  7. На кой учен е наречен ефектът на изменение на честотата при движение на източника или наблюдателя?
    • Хайнрих Херц
    • Едвин Хъбъл
    • Исак Нютон
    • Кристиан Доплер

    Отговор: Кристиан Доплер

    Австрийският физик Кристиан Доплер описва ефекта през 1842 г.

  8. Какво отместване има спектърът на звезда, която се приближава към нас?
    • Червено отместване
    • Няма отместване
    • Синьо отместване
    • Зелено отместване

    Отговор: Синьо отместване

    При приближаване честотата расте, линиите се отместват към синия край.

  9. Къде в медицината се използва ефектът на Доплер?
    • При рентгенова снимка
    • При ехография на кръвотока
    • При измерване на температура
    • При мерене на кръвна захар

    Отговор: При ехография на кръвотока

    Доплеровата ехография мери скоростта на кръвта по изменението на честотата на отразения ултразвук.

  10. Линейка със сирена стои, а ние се приближаваме към нея с кола. Какъв тон чуваме?
    • По-висок от истинския
    • По-нисък от истинския
    • Същия като истинския
    • Не чуваме звук

    Отговор: По-висок от истинския

    Ефектът се получава и при движещ се наблюдател: срещаме гребените по-често.

  11. Защо тонът на сирената рязко се понижава в момента, когато линейката ни подмине?
    • Сирената се изключва
    • Звукът отслабва
    • Вятърът го отнася
    • От приближаване става отдалечаване

    Отговор: От приближаване става отдалечаване

    Преди това честотата е по-висока (приближаване), а след това по-ниска (отдалечаване).

  12. Влак със свирка 400 Hz се приближава към перона със скорост 40 m/s. Каква честота чува човек на перона? (скорост на звука 340 m/s)
    • ≈ 358 Hz
    • ≈ 447 Hz
    • ≈ 453 Hz
    • 400 Hz

    Отговор: ≈ 453 Hz

    f = 400·340/(340 − 40) ≈ 453 Hz.

  13. Източник на звук се движи с 20 m/s. Колко пъти честотата при приближаване е по-голяма от честотата при отдалечаване? (скорост на звука 340 m/s)
    • 1,06
    • 1,125
    • 1,25
    • 2

    Отговор: 1,125

    fпр/fотд = (340 + 20)/(340 − 20) = 360/320 = 1,125.

  14. Как се изменя дължината на вълната, която приема наблюдателят, когато източникът се приближава?
    • Става по-къса
    • Става по-дълга
    • Не се изменя
    • Става безкрайна

    Отговор: Става по-къса

    Източникът "догонва" собствените си вълни и разстоянието между гребените намалява.

  15. С каква скорост трябва да се приближава източник на звук, за да чува неподвижен наблюдател 1,25 пъти по-висока честота? (скорост на звука 340 m/s)
    • 85 m/s
    • 272 m/s
    • 34 m/s
    • 68 m/s

    Отговор: 68 m/s

    340/(340 − v) = 1,25, 340 − v = 272, v = 68 m/s.