高校物理

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5分で解ける!音源、観測者が動く場合のドップラー効果に関する問題

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5分で解ける!音源、観測者が動く場合のドップラー効果に関する問題

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この動画の問題と解説

練習

一緒に解いてみよう

波動16 練習 全部

解説

これでわかる!
練習の解説授業
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音源と観測者がお互いに遠ざかるように移動する問題です。

観測者が音源を見つめる方向が+(正)

波動16 練習 (1)の問題文 図

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ドップラー効果の振動数の公式 を思い出しましょう。

波動16 ポイント1 くまさんのまとめ 空欄埋める 分子分母の符号カット

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上式において、vs、voの符号は、 音源、観測者がどちらの向きに動くかによって決まる のでしたね。符号を決めるときには、 観測者が音源を見つめる方向を+(正) とします。

波動16 練習 図 赤字の書き込みあり

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観測者は左にある音源を見つめているので、左向きが+です。おんさは視線と同じ左向きに速さvで移動するので+v、観測者は視線と逆向きに速さuで移動するので−uになります。

(1)の答え
波動16 練習 (1)答え

観測者の速度を0にして波長を求めよう

波動16 練習 (2)問題文

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観測者が聞く音の波長を求める問題です。波長は 観測者の速度の影響を受けません 。したがって、 観測者が動いていなかったら 、と仮定して、観測者の速度が0のときの振動数を求めましょう。

波動16 練習 (2)1行目

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観測者が静止しているのでV=fλが成り立ちます。λについて式を解くと答えになります。

(2)の答え
波動16 練習 (2)答え
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別解
もちろん、観測者が動いていると考え、
V-u=fo×(V-u/V+v)λ
と立式しても同じ答えになります。

音源、観測者が動く場合のドップラー効果
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