No.7ベストアンサー
- 回答日時:
>f=(V/V-v)f0 が成り立ちますよね?
アとイを暗記している公式から捻り出すだけなら
それでも良いですが、質問の趣旨は、何故そうなるか なのでは?
暗記するだけなら
f={(V-u)/(Ⅴーv)}f0 、fλ=Ⅴ
を覚えておけばOKですが、其々の物理的意味を把握していないと
応用でちょっとでも捻られると危ういでしょうね。
だから、物理のできる人は公式より物理的意味を百倍重視します。
No.6
- 回答日時:
No.5です。
>ということはこのやり方でも大丈夫ということでしょうか?
意味不明です。「 f = V/λ 」は「やり方」ではなく、単なる「関係式」ですよ?
同一の波の「速さ」と「波長」と「振動数」との間に成り立つ関係式にすぎません。
従って、異なった波や異なる座標系で見たときの「速さ」や「波長」や「振動数」との間には成り立ちません。
それを分かった上で使ってください。
すいません言葉がおかしかったです。
さきほど yhr2 さんの解説を拝見したところ答えが同じ値になっていたので、V=fλを使うことによっても求められるのかどうかを聞きたかったのですが。
No.5
- 回答日時:
No.3 です。
「お礼」に書かれたことについて。>アのとき 静止している観測者が聞く音をfとすると、
>f=(V/V-v)f0 が成り立ちますよね?
>このfをv=fλの公式に当てはめてλを出すことは不可能なのでしょうか?
きちんと「カッコの範囲」を書くように心がけてくださいね。
また、問題では小文字の「v」は音速ではなく「観測者の速さ」です。念のため。
アのとき 静止している観測者が聞く音の振動数を f1 とすると、
f1 = V/λ = [ V/(V - v) ]f0 ①
が成り立ちます。
これ自体がすでに「 f = V/λ 」の式を使っています。この場合には「f1 = V/λ 」ですね。
「f = V/λ の公式に当てはめてλを出す」ことをすれば、①式から
λ = V / { [ V/(V - v) ]f0 }
= (V - v)/f0
になりますよ?
「公式」では、各々の「変数」が何を表わすのかをきちんと見極めて使ってくださいね?
No.4
- 回答日時:
アの定番の考え方としては、音源は空気に対して速度Vで前方に1/f0 秒間隔で
ボールを投げると考える。ボールとボールの間隔が波長だ。
波長は音源がうごかなければ V/f0 だが、音源が 1/fo秒の間に動いていると
その分短くなる。その長さは速度掛ける周期=v x (1/f0) だから
波長は
λ=V/f0 - v/f0=(V-v)/f0
イは同じようにして、今度は波長ではなく周期で攻めるのが簡単。
No.3
- 回答日時:
ドップラー効果の基本ですね。
考え方は
(a) 音の伝わる媒体である「空気」は静止している。
(b) 空気に対して、音源が静止しているか、運動しているか。
(c) 空気に対して、観測者が静止しているか、運動しているか。
です。
その状態での「空気中の波の分布」と「それが観測者を横切る」関係を考えればよいのです。
たまに、「風が吹いて空気も動いている」という意地の悪い設問もありますが、その場合には「空気が動いている」ということで全体を「空気と一緒に動く座標」で考えましょう。これはちょっと応用問題。
上の問題は、前半が (b) の場合です。このときには、
・空気中を音波が1秒間に V だけ進む間に、音源Sも v だけ進んでいるので、V - v の距離の中に f0 個の波がある
という状態です。
なので波長は
λ = (V - v)/f0
(注)音源の進む逆方向では「空気中を音波が1秒間に V だけ進む間に、音源Sは v だけ遠ざかる」ので、V + v の距離の中に f0 個の波がある
という状態なので、波長は
λ = (V + v)/f0
となります。音源の運動する方向と観測者の方向との関係を考えてください。
問題の後半は、 (c) の場合です。このときには、単純には「空気中の音速が V のとき、1秒間に fa 個の音波があるときの波1個の長さ(波長)は V/fa なので、速度 u で音源に向かう観測者は1秒間に
(V + u)/(V/fa)
この波を横切ります。これが観測者に聞こえる振動数 f なので
f = (V + u)/(V/fa) = [ (V + u)/V ]fa
です。
問題では空気中の波の数が「前半」の答を使って「 fa = V/λ = [ V/(V - v) ]f0 」なので
f = [ (V + u)/V ]fa = [ (V + u)/V ][ V/(V - v) ]f0 = [ (V + u)/(V - v) ]f0
ということになります。
このサイトが分かりやすいので、よく読んでみてください。
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/wave/dopp/dopp …
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/wave/dopp/dopp …
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/wave/dopp/dopp …
詳しい解説ありがとうございます。
アのとき 静止している観測者が聞く音をfとすると、
f=(V/V-v)f0 が成り立ちますよね?
このfをv=fλの公式に当てはめてλを出すことは不可能なのでしょうか?
No.2
- 回答日時:
レスありがとうございます。
>読んでわからなかったから質問させていただいているのですが…、あなたのように私は賢くないのですいません。
敢えてお答えを書かなかったのには理由があり、ドップラー効果は図示しないと理解が困難なのです。フェルマーの最終定理では無いですが、ここのスペースでは細かい説明が出来ません。
実際には物理の教師の責任で、あなたには「自分を理解させる教師の義務」を追求するという重大な意欲が足りません。それはあなたの人生を左右します。
教師の能力が足りないようでしたら、参考書を探し回って下さい、自分が納得出来る説明の参考書を買って下さい。それはあなたの自分への義務です。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
おすすめ情報
- ・漫画をレンタルでお得に読める!
- ・人生のプチ美学を教えてください!!
- ・10秒目をつむったら…
- ・あなたの習慣について教えてください!!
- ・牛、豚、鶏、どれか一つ食べられなくなるとしたら?
- ・【大喜利】【投稿~9/18】 おとぎ話『桃太郎』の知られざるエピソード
- ・街中で見かけて「グッときた人」の思い出
- ・「一気に最後まで読んだ」本、教えて下さい!
- ・幼稚園時代「何組」でしたか?
- ・激凹みから立ち直る方法
- ・1つだけ過去を変えられるとしたら?
- ・【あるあるbot連動企画】あるあるbotに投稿したけど採用されなかったあるある募集
- ・【あるあるbot連動企画】フォロワー20万人のアカウントであなたのあるあるを披露してみませんか?
- ・映画のエンドロール観る派?観ない派?
- ・海外旅行から帰ってきたら、まず何を食べる?
- ・誕生日にもらった意外なもの
- ・天使と悪魔選手権
- ・ちょっと先の未来クイズ第2問
- ・【大喜利】【投稿~9/7】 ロボットの住む世界で流行ってる罰ゲームとは?
- ・推しミネラルウォーターはありますか?
- ・都道府県穴埋めゲーム
- ・この人頭いいなと思ったエピソード
- ・準・究極の選択
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
なんで雷って近くに落ちた時、...
-
筒から聞こえる不思議な音につ...
-
テレビからの 変な電子音?、...
-
騒音計の数値(dB)から周波数値(...
-
TV局の周波数について
-
騒音レベルと音圧の違いは?
-
1000Hz の音を出す飛行機が静止...
-
音の力は最大どれぐらい破壊力...
-
音圧と振幅にはどのような関係...
-
ある音と逆位相の音をぶつける...
-
音速は音源の移動に無関係に一...
-
音のグラフがあらわすもの
-
デシベルの計算に詳しい方教え...
-
音の、距離での減衰は何デシベ...
-
音はなぜ波形で表せるのですか?
-
Rによる反射音がMに届き始める...
-
音の周波数と、届く距離について
-
1オクターブとは?
-
金属音を低減する手段
-
耐電圧試験で音が出てくる
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
1オクターブとは?
-
なんで雷って近くに落ちた時、...
-
花火大会の音、30キロ離れて...
-
テレビからの 変な電子音?、...
-
音の高さと温度について
-
筒から聞こえる不思議な音につ...
-
騒音計の数値(dB)から周波数値(...
-
静止している観測者に向かって...
-
そもそも風は音を運ぶのでしょ...
-
ある音と逆位相の音をぶつける...
-
音圧と振幅にはどのような関係...
-
音の周波数と、届く距離について
-
超音波、減衰係数について
-
周波数について
-
虫の鳴き声はなぜドップラー効...
-
足音は低周波振動ですか?
-
詳しく教えてください
-
金属音を低減する手段
-
耐電圧試験で音が出てくる
-
楽器が複数あるとなぜ音が大き...
おすすめ情報