Effetto Doppler per osservatore in movimento: cosa, come, esempi e domande frequenti

L'effetto Doppler è la variazione della frequenza delle onde luminose e sonore. In questo articolo impareremo le cause dell'effetto Doppler per gli osservatori in movimento.

L'effetto Doppler per gli osservatori in movimento aumenta la l'intensità ed frequenza di onde se la distanza tra l'osservatore e la sorgente si riduce e diminuisce la frequenza delle onde se l'osservatore si allontana dalla sorgente. Si verifica a causa del cambiamento del tempo necessario affinché le onde raggiungano le orecchie.

L'effetto Doppler viene utilizzato per gli effetti sonori nell'orchestra, per stimare la velocità dei corpi celesti, ecc. Discuteremo ulteriormente il fatto perché l'effetto Doppler si vede solo quando gli osservatori si muovono e come varia l'effetto se l'osservatore si muove verso e lontano dalla fonte.

Perché l'effetto doppler si verifica quando un osservatore è in movimento?

L'effetto Doppler si verifica solo quando l'osservatore è in movimento. Cerchiamo di capire il motivo alla base di questo effetto e di comprendere in dettaglio l'effetto Doppler.

L'effetto Doppler si verifica solo quando l'osservatore è in movimento perché c'è un cambiamento nella frequenza dell'onda dovuto al ritardo nel tempo perché un'onda raggiunga l'osservatore e la frequenza è inversamente proporzionale al tempo. Si vede se l'osservatore si allontana o si avvicina alla sorgente e la sorgente è in movimento.

Effetto Doppler per l'osservatore che si muove verso la sorgente

Mentre l'osservatore si muove verso la sorgente, la frequenza dell'onda aumenta. Discutiamo dell'effetto Doppler per l'osservatore che si muove verso la sorgente.

L'effetto Doppler intensifica la frequenza dell'onda al diminuire della distanza tra la sorgente stazionaria e l'osservatore. La formula per calcolare la frequenza dell'onda è, f_D = (v+v_o)f/v, qui, f_D è la frequenza doppler, f è la frequenza effettiva, v è quella effettiva velocità e v_o è la velocità dell'osservatore.

La formula data indica che la frequenza Doppler per l'osservatore che si muove verso la sorgente stazionaria è proporzionale al rapporto tra la somma delle velocità dell'osservatore e della velocità dell'onda nel mezzo e la velocità dell'onda in quel mezzo.

Effetto Doppler per l'osservatore che si allontana dalla sorgente

L'osservatore che si allontana dalla sorgente aumenterà la distanza tra i due. Vediamo come la distanza in espansione genererà l'effetto Doppler per l'osservatore.

L'effetto Doppler riduce la frequenza dell'onda all'aumentare della distanza tra l'osservatore e la sorgente. L'espressione per la frequenza dell'onda in questo scenario è data come f_D = (v-v_o)f/v, qui, f_D è la frequenza Doppler, f è la frequenza effettiva, v è la velocità dell'onda nel mezzo e v_o è la velocità dell'osservatore.

La frequenza Doppler per l'osservatore che si allontana dalla sorgente stazionaria delle onde è proporzionale al rapporto tra la differenza tra le velocità dell'osservatore e la velocità dell'onda nel mezzo e la velocità dell'onda in quel mezzo.

Sorgente in movimento ed effetto Doppler dell'osservatore in movimento

L'effetto Doppler si osserva anche se l'osservatore e la sorgente sono in movimento. Cerchiamo di capire come la frequenza sarà influenzata dal movimento di entrambi alla volta.

L'effetto Doppler è visto per una sorgente in movimento e per l'osservatore in movimento a causa delle variazioni della distanza tra i due che fanno fluttuare la frequenza Doppler. Si esprime con la formula: f_D = (v ± v_o)f/ (v ± v_s), dove v è la velocità nel mezzo, v_o è la velocità dell'osservatore e v_s è la velocità sorgente.

Se l'osservatore si sta allontanando dalla sorgente, allora la sua velocità è presa come - v_o e se si sta muovendo verso la sorgente allora è + – v_o, e allo stesso modo per la direzione del moto della sorgente rispetto all'osservatore.

Conclusione

Possiamo concludere da questo articolo che l'effetto Doppler per gli osservatori in movimento è visto a causa del frequente cambiamento nell'intervallo di tempo. Poiché i nodi d'onda raggiungono l'osservatore dalla sorgente è una distanza variabile. Se l'osservatore si sta allontanando dalla sorgente, il tempo impiegato da un'onda per raggiungere l'osservatore aumenterà.

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