No.2ベストアンサー
- 回答日時:
No.1 です。
半分しか答えていませんでしたね。>また、V+VR = f'λ"のf'はPでの振動数ではないのはなぜですか?
動いていない空気を基準に考えます。
静止した音源から振動数 f0 = 1/T0 で発せられた波は、空気中を V で伝わりますから、波長は
λ0 = V/f0 = V・T0 [m]
です。
つまり、1 m あたりの波の数は
k = 1/λ0 = 1/(V・T0) = f0/V [1/m]
です。
速さ V で右に移動する波の中を、Mは右方向に速さ VR で進みますから、1秒間にMが横切る波の数は
k(V - VR) = [(V - VR)/V]f0 [個]
なのは分かりますか?
これだけの個数の波を「追い越す」ということです。
ということは、1秒間に反射する波の数も
[(V - VR)/V]f0 [個]
です。それが「反射板にぶつかった波の数」ですから。
その振動数は
f' = [(V - VR)/V]f0
ですよね?「1秒間に発する波の数が [(V - VR)/V]f0 個」なのですから。
つまり、反射波の振動数は、音源の振動数 f0 とは違いますね。
何故って、反射板(Mも一緒に)が動いているからです。
極端な話、反射板(Mも一緒に)が音速 V で動いていたらどうなりますか?
「反射波」は存在しないですよね?
上の式でも
f' = 0
になります。
No.1
- 回答日時:
>なぜ(V+VR)なのですか?
装置 M 自体が速さ VR で動いているからでしょう?
何に対して動いているかというと、「速さ V で音を伝える空気に対して」です。
Mで反射した音波も、伝わるのは「空気中」ですから、音速は V です。
反射波はMから遠ざかっていきますから、Mから見た相対速度は
V + VR
になります。
ついでにいえば、衝突前 = 反射前の相対速度は
V - VR
です。
そのどこに疑問がありますか?
「列車上の人から見た、隣の道路を同じ方向に走る車の速さ」
「列車上の人から見た、隣の道路を逆方向に走る車の速さ」
を考えてみてください。
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