题目
火车以90km/h的速度行驶,其汽笛的频率为500Hz。一个人站在铁轨旁,当火车向他驶来时,他听到的汽笛声的频率变化是________(设声速为340m/s)。
火车以90km/h的速度行驶,其汽笛的频率为500Hz。一个人站在铁轨旁,当火车向他驶来时,他听到的汽笛声的频率变化是________(设声速为340m/s)。
题目解答
答案
540Hz
解析
步骤 1:确定火车的速度和声速
火车的速度为90km/h,转换为m/s为25m/s。声速为340m/s。
步骤 2:应用多普勒效应公式
当声源向观察者靠近时,观察者接收到的频率f'可以通过多普勒效应公式计算:f' = f * (v + v_o) / (v - v_s),其中f是声源的频率,v是声速,v_o是观察者的速度(这里为0),v_s是声源的速度。
步骤 3:计算频率变化
将已知数值代入公式:f' = 500Hz * (340m/s + 0) / (340m/s - 25m/s) = 500Hz * 340m/s / 315m/s = 540Hz。
火车的速度为90km/h,转换为m/s为25m/s。声速为340m/s。
步骤 2:应用多普勒效应公式
当声源向观察者靠近时,观察者接收到的频率f'可以通过多普勒效应公式计算:f' = f * (v + v_o) / (v - v_s),其中f是声源的频率,v是声速,v_o是观察者的速度(这里为0),v_s是声源的速度。
步骤 3:计算频率变化
将已知数值代入公式:f' = 500Hz * (340m/s + 0) / (340m/s - 25m/s) = 500Hz * 340m/s / 315m/s = 540Hz。