Problem 12.59
หัวข้อ: ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ (The Doppler Effect)
ในตอนเช้าขณะที่อากาศเย็นสบาย อุณหภูมิเท่ากับ 23.3 °C นิสิตได้ทำนาฬิกา ปลุกตกจากริมหน้าต่างซึ่งสูง 11.5 m ปรากฏว่าขณะที่นาฬิกาปลุกตกถึงพื้นเสียง ปลุกได้ดังขึ้นพอดี โดยเสียงนาฬิกาปลุกดังกล่าวมีความถี่ 500 Hz จงหา a) อัตราเร็วของเสียง? b) ขนาดความเร็วของนาฬิกาปลุกขณะตกถึงพื้นพอดี? c) ความถี่ของเสียงปลุกขณะที่นาฬิกาปลุกตกถึงพื้นพอดี?
คำตอบ
\(f_{O}= 479 Hz \;\blacksquare\)
\(f_{O}= 479 Hz \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
a) กำหนดให้ \(T = 23.3 °C\)
จาก \(v = 331 + 0.606T = 345 m/s \;\blacksquare\)
b) กำหนดให้ \(u = 0 m/s, \vec{a} = -9.80 m/s^{2}\) และ \(\vec{s} = -11.5 m\)
จาก \(v^{2} = u^{2} + 2\vec{a}·\vec{s}\)
\(v = 15.0 m/s \;\blacksquare\)
c) กำหนดให้ \(f = 500 Hz, v = 345 m/s, v_{O}= 0 m/s\)
และ \(v_{S}= 15.0 m/s\)
จาก \(f_{O}= (\frac{v \pm v_{O}}{v \mp v_{S}})f\)
\(f_{O}= (\frac{v + v_{O}}{v + v_{S}})f\)
\(f_{O}= 479 Hz \;\blacksquare\)