Номер 4, страница 354 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Вопросы. Параграф 75. Высота звука. Эффект Доплера. 13. Механические волны. Акустика. Молекулярная физика - номер 4, страница 354.

Условие.

4. Охарактеризуйте зависимость высоты звука от скорости и направления движения приёмника.

Решение.

Решение

Зависимость высоты звука, которая определяется его частотой, от скорости и направления движения приёмника при неподвижном источнике описывается эффектом Доплера.

Когда приёмник движется к источнику звука, он пересекает волновые фронты чаще, чем если бы он был неподвижен. Из-за этого воспринимаемая частота звука увеличивается, и тон кажется выше. Чем выше скорость приёмника, тем значительнее повышение высоты звука.

Когда приёмник удаляется от источника звука, волновые фронты достигают его реже. Это приводит к уменьшению воспринимаемой частоты, и тон кажется ниже. Чем выше скорость удаления, тем значительнее понижение высоты звука.

Если приёмник движется перпендикулярно направлению на источник, то в момент наибольшего сближения его скорость вдоль линии, соединяющей его с источником, равна нулю, и в этот момент воспринимаемая частота звука равна частоте источника.

Математически для случая движущегося приёмника и неподвижного источника эта зависимость выражается формулой:
$f' = f \frac{v \pm v_п}{v}$
где $f'$ — воспринимаемая частота, $f$ — частота источника, $v$ — скорость звука в среде, а $v_п$ — скорость приёмника. Знак «плюс» в числителе используется, когда приёмник движется к источнику, а знак «минус» — когда удаляется от него.

Ответ: Высота звука, воспринимаемая приёмником, увеличивается при его движении к источнику и уменьшается при движении от источника. Величина изменения высоты звука прямо пропорциональна скорости приёмника.