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vsvA.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

 
的关系式.

 

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′

 
设声源发出第一个信号时,S、A两点间的距离为L,两个声信号从声源传播到观察者的过程中,它们运动的距离关系如图所示,可得

  

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

名词解释
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