Γ΄ Λυκείου Φαινόμενο Doppler

Ένα σώμα Σ μάζας  m=1Kg  είναι δεμένο στο άκρο αβαρούς νήματος μήκους  L=10m το άλλο άκρο του οποίου είναι ακλόνητα στερεωμένο. Το σώμα Σ μπορεί να κινείται στο κατακόρυφο επίπεδο και έχει πάνω του ηχητική πηγή που εκπέμπει ήχο συχνότητας f_S. Ελευθερώνουμε το σώμα Σ από τη θέση που το νήμα είναι οριζόντιο και τεντωμένο. Τη στιγμή που το σώμα Σ ελευθερώνεται οι δυο ακίνητοι παρατηρητές του σχήματος ακούν τον ίδιο ήχο συχνότητας f₁=450Hz. Τη στιγμή που το σώμα Σ φθάνει στο κατώτατο σημείο της τροχιάς του ο παρατηρητής Α καταγράφει ήχο συχνότητας f_A=425Hz. Τη στιγμή που το σώμα Σ διέρχεται από το κατώτατο σημείο της τροχιάς του να βρείτε:

Α) τη ταχύτητα υ₁ που έχει στη θέση αυτή

Β) τη συχνότητα f_Β που καταγράφει ο παρατηρητής Β

Γ) τη τάση του νήματος

Τη στιγμή που το σώμα Σ διέρχεται από το κατώτατο σημείο της τροχιάς του, κόβεται το νήμα και το σώμα κατευθύνεται προς μια ανακλαστική επιφάνεια η οποία κινούμενη με ταχύτητα υ₂=20m/s κατευθύνεται προς αυτό

Δ) να βρείτε τη συχνότητα f_B2 που καταγράφει ο παρατηρητής Β από το ανακλώμενο κύμα

Δίνονται: g= 10m/s² , η ταχύτητα του ήχου στον αέρα είναι υ_ηχ=340m/s  

 

Για να δείτε τη λύση πατήστε εδώ.