Il cambiamento relativo nella frequenza del suono o della luce dovuto al movimento dell'osservatore e della sorgente, questo effetto è chiamato effetto Doppler dallo scienziato Christian Doppler. Discuteremo di seguito alcuni esempi di effetti doppler.
Quando la distanza tra la sorgente e l'osservare diminuisce, la lunghezza d'onda si accorcia e la frequenza aumenta,
e se la distanza tra i due aumenta la frequenza diminuisce
, dove v è una velocità del suono, f è una variazione di frequenza, f0 è una frequenza reale, v0 è una velocità dell'oggetto, vs è una velocità della sorgente.
Veicolo che corre su strada
Devi avere familiarità con il fenomeno dell'effetto Doppler dovuto al movimento del veicolo in velocità.
Se ti trovi sul ciglio della strada, devi aver sentito la variazione dell'onda sonora del veicolo in avvicinamento e dopo che si allontana da te.
Tromba
Se passi davanti a un trombettista, noterai una variazione nel suono mentre ti allontani dal trombettista. Ciò è dovuto all'effetto Doppler.
Man mano che ti allontani, la distanza tra la sorgente e il ricevitore aumenta diminuendo così la frequenza del suono delle note da te ricevute.
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Sensore ultrasonico
Il sensore ad ultrasuoni genera ed emette un'onda; che viene ricevuto quando queste onde riflettono sul colpire gli ostacoli. Viene utilizzato per rilevare il livello dell'acqua, la distanza dagli ostacoli, la profondità dell'acqua, ecc.
RADAR
Radio Detection and Ranging è un dispositivo utilizzato per rilevare ostacoli a grande distanza tramite onde elettromagnetiche. Le onde ricevute si riflettono sulla superficie dell'ostacolo nel caso in cui l'ostacolo si trovi nel raggio del dispositivo.
Esistono diversi software utilizzati per leggere la distanza e la posizione degli ostacoli dalla sorgente. I RADAR vengono utilizzati come navigatori per navi e aeroplani in condizioni meteorologiche avverse.
Astronomia
L'effetto Doppler ha anche permesso di calcolare la distanza della cometa o degli asteroidi che si avvicinano alla Terra. La variazione della frequenza delle onde del corpo celeste può essere utilizzata per determinare la velocità del corpo e la distanza alla quale è presente.
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Risonanza dal tubo
Un'onda sonora prodotta a un'estremità del tubo creerà la vibrazione nelle molecole d'aria all'interno di un volume di un tubo producendo una regione di contrazione e rarefazione. A causa di ciò, il frequenza di un'onda sonora sarà spesso diverso.
Treni
Se senti il suono di un fischio da un treno che si avvicina a una stazione, la frequenza del suono diminuisce man mano che il treno ti passa accanto. Ciò è dovuto all'effetto Doppler.
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Sirene dell'ambulanza
Se stai guidando un veicolo in una corsia e senti il suono di una sirena di un'ambulanza che si avvicina a te, la frequenza del suono continuerà ad aumentare gradualmente fino a quando non ti passerà accanto e poi la frequenza del suono si riduce.
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Suonare le corna
Un autista di autobus che sorpassa un camion suona il clacson per un po' finché non lo sorpassa. La frequenza di un clacson udito dal camionista prima del sorpasso e dopo è diversa. Mentre si avvicinava al camion, il suono sentito dal camionista era di frequenza
e una volta superato il camion, la frequenza del suono ora udito dal camionista è
Strumenti musicali
Quando hai sentito suonare una musica piacevole e piacevole, e cerchi di seguire la musica da dove viene suonata per scoprire chi è quello che suona una musica così splendida, sai che la frequenza della musica continua ad aumentare. Nel caso in cui diminuisca, allora è certo che ti stai muovendo sulla strada sbagliata allontanandoti dal tuo obiettivo.
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Persona che grida dalla cima della valle
Considera una persona in piedi in cima alla collina e parla ad alta voce con una persona in piedi giù per la collina. Il suono udito dalla persona e la frequenza effettiva di una persona sulla collina saranno diversi. Ciò è dovuto anche all'effetto Doppler.
Altoparlante in una stanza
Il suono amplificato che emerge dall'altoparlante emetterà le onde audio in tutte le direzioni. Le onde sonore ricevute dall'ascoltatore seduto in diverse aree della stanza riceveranno un numero diverso di onde audio e quindi frequenze diverse. Inoltre, la persona in piedi dietro l'altoparlante riceverà il onda riflessa così suono onde a bassa frequenza.
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Gite in barca nell'acqua di uno stagno
Supponiamo che ci sia uno stagno di forma quadrata e due persone siano in piedi esattamente l'una di fronte all'altra al polo A e al polo B rispettivamente e un gruppo di persone sia su un pedalò in uno stagno. La barca sta viaggiando dal polo A al B.
Quando la barca attraversa a metà, una persona in piedi al palo A vedrà che la velocità della barca è ridotta rispetto alla sua velocità effettiva e una persona al palo B vedrà che la barca sta viaggiando leggermente a una velocità maggiore della sua velocità normale. Ciò è dovuto all'effetto Doppler.
Lato del fiume
Se c'è un rumore dalla terra attraverso il fiume, la frequenza delle onde audio ricevute in tutti i punti a diverse angolazioni varierà notevolmente.
La banda musicale passa lungo la strada
La frequenza del suono aumenta costantemente quando la banda passa sul ciglio della strada e poi diminuisce gradualmente quando la banda si allontana da te.
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Domande frequenti
L'effetto Doppler del suono, delle onde o della luce dipende dalla distanza?
L'effetto Doppler si basa sulla distanza tra la sorgente e il ricevitore.
La frequenza delle onde varia al variare della distanza tra le due. La frequenza delle onde è maggiore quando la distanza tra le due diminuisce mentre la frequenza diminuisce all'aumentare della distanza tra le due.
Cos'è il riverbero?
È una risonanza di onde sonore udite per un tempo prolungato.
È dovuto al eco che è il riflesso del suono le onde quando colpiscono gli ostacoli e le onde vengono respinte e ricevute dall'ascoltatore; cioè l'onda audio ritorna alla sorgente.
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Ciao, sono Akshita Mapari. Ho fatto il M.Sc. in Fisica. Ho lavorato su progetti come la modellazione numerica dei venti e delle onde durante i cicloni, la fisica dei giocattoli e le macchine da brivido meccanizzate nei parchi di divertimento basati sulla meccanica classica. Ho seguito un corso su Arduino e ho realizzato alcuni mini progetti su Arduino UNO. Mi piace sempre esplorare nuove zone nel campo della scienza. Personalmente credo che l'apprendimento sia più entusiasmante quando appreso con creatività. Oltre a questo mi piace leggere, viaggiare, strimpellare la chitarra, individuare rocce e strati, fotografare e giocare a scacchi.