问题
计算题
如图所示,声源S和观察者A都沿x轴正方向运动,相对于地面的速率分别为vs和vA.空气中声音传播的速率为vp,设vs<vp,vA<vp,空气相对于地面没有流动.
(1)若声源相继发出两个声信号.时间间隔为Δt,请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程.确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔Δt'.
(2)请利用(1)的结果,推导此情形下观察者接收到的声波频率与声源发出的声波频率间
答案
(1) (2)
(1)设t1、t2为声源S发出两个信号的时刻,、为观察者接收到两个信号的时刻。
则第一个信号经过(-t1)时间被观察者A接收到,第二个信号经过(-t2)时间
被观察者A接收到。且t2-t1=△t -=△t′
由以上各式,得
(2)设声源发出声波的振动周期为T,这样,由以上结论,观察者接收到的声波振动
的周期T为
由此可得,观察者接收到的声波频率与声源发出声波频率间的关系为