[問題] 加入風速的都卜勒公式

看板Physics作者時間8年前 (2017/03/29 09:02), 編輯推噓6(6025)
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【出處】(習題或問題的出處) 書本及自己的疑惑 【題目】(題目的文字敘述,如有圖片亦可提供圖片) 書上寫說在有風速的情況下,站在下風處與上風處的聲波頻率會增加或減少, 也就是都卜勒效應。 【瓶頸】(解題瓶頸或思考脈絡,請盡量詳述以利回答者知道要從何處講解指導) 但是我很疑惑,以前學過的都卜勒效應都是環境空氣靜止的狀況下, 所以我想請問各位強者如果要加入風速,都卜勒公式會長成什麼樣子? 以下是我在推論的過程中不確定的問題,希望強者一併解答我的疑問 v_s為一般所指的空氣的聲速,不知道真正的定義是相對於空氣還是相對於靜止地面? v_obs觀察者相對地面的速度,v_sr是聲源速度 原始都卜勒效應:f' = f(v_s +- v_obs)/(v_s -+ v_sr) 加入風速後的修正公式為? 另外如果我們以慣性座標轉換所得到的視頻率, 會和我們座標轉換前的一般視頻率完全一樣嗎? 我曾有試著這麼做過,但是有很大的不確定性。 先感謝各位的解答~ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 61.56.10.112 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1490749328.A.BC8.html

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最簡單應該是以風為參考座標,就可以簡化成無風的情
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況了
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像是聲源在上風處就可以想成觀察者追著聲源跑
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聲源在上風處 是表示聲援對地不動 還是跟著風動 ?
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換成風坐標系,如何判定是觀察者追著聲源還是聲源往觀察
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者靠?都卜勒公式中這兩者的效果是不一樣的
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都普勒全套都是相對於空氣導出來的
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例如說,相對地面,聲源動,觀察者不動,有風
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轉到風座標系,觀察者相對於風會動,這是廢話
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但是聲源一般來說也還是會動,除非它本來跟風之間沒有相對
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速度
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聲源在上風處對地不動,換成風的座標系就是聲源往風
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的來處移動… 可以自己思考看看
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我當然知道不一樣… 不就說是觀察者追聲源了嗎 @@
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請問在風座標系下測得的視頻率=靜止地面座標測得視頻率?
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有伽利略變換不變量?這應該怎麼證明?
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v_s改成v_s+w就可以了,加法採向量相加,w就是風速,
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但要取風速在wave source到observer方向上的分量
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但w要取風速在wave source到observer方向上的分量
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我應該講錯了,三維空間好像會有問題,不過高中都一
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度空間基本上沒有問題,我是整理給學生全部都加,分
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子是波速+風速+觀察者速度,分母是波速+風速+聲源速
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度,口訣聽上迫下,聽者上波源下,全部向量相加,從
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波源到觀察者取為正的方向。
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謝謝T大的解釋,可是如果只是加風速,會出現我在下一篇說
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的,有風的狀況下視頻率和原頻率是一模一樣的問題
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加成後的速度變快,但是波在空中的波長未變,卻得出頻率
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維持不變的謬論
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波長應該會增長喔,因為波源丟出一個波前之後,歷時
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一個週期後就會再丟出第二個波前,這時候第一個波前
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,已經前進了(v+w)*T
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文章代碼(AID): #1OsmUGl8 (Physics)
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