為什麼救護車在駛向和駛離自己的時候聲調高低不同?

時間 2021-06-05 00:01:37

1樓:亜恵恵阿由

試著簡單地(可能是不嚴謹地)解釋:

把聲波看作成乙個彈簧(為了可見),聲源在靠近你的時候壓著彈簧,於是彈簧被壓密了(單位長度的圈數多了),換做聲波的話就是頻率高了(單位時間灌到你耳朵裡、帶動你耳膜震動的次數多了),於是音高就高了。

相反,遠離你的時候把彈簧拽長了(單位長度的圈數少了),換做聲波就是頻率低了(單位時間灌到你耳朵裡、帶動你耳膜震動的次數少了),於是音高就低了。

2樓:王靖元

我們聽到的某段聲音聲調的高低,是由這個聲音傳到我們耳朵時的振動頻率高低決定的,頻率越高,聲調越高。由空氣動力學可知,【常溫】下,聲音在空氣介質中的傳播速度( )是乙個【固定值】,比如340公尺/秒。而聲音傳播的【波長 】和【頻率 】是可以變化的。

當聲源運動時,發射的聲音頻號在空氣介質中傳播的波長 【】 會隨波源速度【 】大小改變而變化。當【接收者】是在【發射者】運動方向的【前方】時,後發射聲音頻號會追趕先發射的聲音頻號,導致聲源訊號在空氣介質中向前傳播波長變短:

對於發射者或是接收者,聲音頻號在空氣介質中的傳播波長都是相同的,這個結論是都卜勒效應理論的核心依據。

假設接收者原地不動,接收到的聲音頻號的發射者運動靠近接收者時,訊號接收頻率提高是因為,接收訊號的傳播波長減小。假設接收者同時也在以速度 靠近聲源,則接收到的聲音頻號的接收者運動靠近發射者時,訊號接收頻率提高是因為,接收訊號的傳播速度增加。這個速度是訊號在空氣介質中的運動速度與空氣介質相對接收者的運動速度 的疊加。

總結,造成聲音傳播的都卜勒效應的原因有兩種,分別是:發射者運動時導致接收訊號的傳播波長改變接收者運動時導致接收訊號的傳播速度改變。當發射者與接收者同時靠近時,接收頻率由兩種因素共同作用導致提高。

反之相互遠離時,接收頻率降低。

3樓:Kang Yu

非相對論下都卜勒效應。

問這個問題題主應該沒有系統學習物理。

所以打個容易接受比方,水龍頭滴水在水面上,當水龍頭向水面靠近,水的漣漪是越來越密集的。

通俗點來說聲音高低和耳膜振動頻率有關。救護車在靠近你的時候,聲源向你靠近,波傳播距離變小,波傳到耳膜的時間間隔變短,引起耳膜振動頻率加快。駛遠時同理。

當然這是都卜勒效應比較簡單的情況。當你也運動時,複雜一點,但思路差不多

4樓:

這是中學物理教科書機械波部分提到的都卜勒效應。我做乙個簡單的計算來說明。

設救護車鳴笛聲波頻率為500 Hz,週期為1 / 頻率 =0.002 s,波速為音速340 m/s,那麼波長為波速 × 週期 =0.68 m。

設救護車以15 m/s的速度接近靜止的人,在距人x m (x > 0.68)時發出乙個波。經過乙個週期,向人的方向傳播的聲波運動了0.

68 m,距人(x - 0.68) m。救護車運動了0.

03 m,距人(x - 0.03) m,發出第二個聲波。由於救護車和聲波的距離變化率(波速 - 車速)恆定,聲波在人看來被均勻地壓縮。

最後,聲波的波長變成(x - 0.03) - (x - 0.68) = 0.

65 m,頻率變成了約523 Hz,聲調製高了。

設救護車以相同速度遠離人時,在距人x m (x > 0.68)時發出乙個波。經過乙個週期,向人的方向傳播的聲波運動了0.

68 m,距人(x - 0.68) m。救護車運動了0.

03 m,距人(x + 0.03) m,發出第二個聲波。由於救護車和聲波的距離變化率(波速 + 車速)恆定,聲波在人看來被均勻地拉伸。

最後,聲波的波長變成了(x + 0.03) - (x - 0.68) = 0.

71 m,頻率變成了約479 Hz,聲調製低了。

另外可以用總結的公式來計算觀察到的頻率:

波源接近觀察者時觀察到的頻率:

波源遠離觀察者時觀察到的頻率:

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