Motivatia si scopul lucrarii
Daca sursa si receptorul au o miscare relativa (de apropiere sau de indepartare), frecventa sunetului receptionat difera de aceea a sunetului emis. Acesta este efectul Doppler.
Diferenta dintre frecventa sunetului receptionat si aceea a sunetului emis depinde de raportul dintre viteza relativa sursa-receptor si viteza sunetului in aer. Pornind de la acest fapt, s-au construit radare Doppler care permit, de exemplu, masurarea vitezei curentilor de aer in interiorul unei torna-de.
In aceasta lucrare veti determina viteza sunetului in aer si viteza de deplasare a unui mobil, utilizand efectul Doppler.
Ratusca Doppler
Cuvinte cheie
Intensitatea unui sunet, presiune sonora, efectul Doppler, batai.
UTCB_Facultatea de Instalatii_ Laboratorul de fizica
Masurarea vitezei de deplasare a unui mobil folosind efectul Doppler
Intensitatea unui sunet
Propagarea sunetului in aer este acompaniata de variatii locale de presiune. Variatia de presiune inregistrata intr-un punct al mediului in timpul propaga-rii undei sonore, comparativ cu presiunea in absenta undei, se numeste pre-siune sonora. Notand presiunea sonora cu ps si considerand un punct fixat al mediului, presiunea sonora variaza armonic in timp, direct proportional cu elongatia oscilatiei unei particule a mediului (? este o diferenta de faza care depinde de punctul considerat)
()?+?tsinA~ps0
La randul ei, intensitatea undei sonore (adica cantitatea de energie sonora ca-re trece in unitatea de timp prin unitatea de suprafata) este direct proportio-nala cu patratul presiunii sonore
()?+?tsinA~p~Is0222
Intensitatea astfel calculata este o marime variabila in timp. Instrumentele de masura sau urechea umana masoara in realitate doar o valoare medie a inten-sitatii undei sonore. Aceasta se poate calcula astfel ()???+??TTsdttsinTA~dtpT~I00220211
rezultand 2A~I
Deci, intensitatea unei unde sonore este direct proportionala cu amplitudinea oscilatiei imprimate particulelor care alcatuiesc me-diul de propagare al undei sonore.
Efectul Doppler
In figura alaturata se poate observa succesiu-nea fronturilor de unda ale sunetului emis de o sursa in miscare. In sensul miscarii, frontu-rile de unda sunt indesite, pe cand in sens in-vers, fronturile de unda sunt rarite. Consecin-ta este ca un observator stationar aflat in stanga sursei va percepe un sunet mai inalt, iar unul aflat in dreapta un sunet mai jos.
Cu notatiile : ?0 - frecventa sunetului emis, ? - frecventa sunetului receptionat, vr - viteza de
UTCB_Facultatea de Instalatii_ Laboratorul de fizica
Masurarea vitezei de deplasare a unui mobil folosind efectul Doppler
deplasare relativa a receptorului fata de sursa, c - viteza sunetului in aer si in ipoteza vr << c, putem scrie relatia ??????-?=?cvr10
Viteza vr are valori pozitive daca sursa si receptorul se indeparteaza, respectiv negative in caz contrar.
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.
