题目
两个观察者A和B携带频率均为1000H z的声源.如果A静止,而B以 10m/s-|||-的速率向A运动,那么A和B听到的拍是多少?设声速为 /s.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查多普勒效应在相对运动情况下的应用,以及拍频的计算。
解题核心思路:
- 区分不同运动情况下的频率计算:当声源或观察者运动时,需分别应用对应的多普勒效应公式。
- 拍频的本质:两个频率相近的声波叠加时,周期性的振幅变化即为拍,拍频为两频率之差的绝对值。
破题关键点:
- A的视角:B作为声源向A运动,需用声源靠近观察者的公式计算频率;同时A自身声源频率为1000Hz,两者差值为拍频。
- B的视角:A作为静止声源,B作为观察者向其运动,需用观察者靠近声源的公式计算频率;同时B自身声源频率为1000Hz,两者差值为拍频。
对观察者A的分析
- B的声源频率变化:
B以速度$v_0=10\ \text{m/s}$向A运动,根据声源靠近观察者的公式:
$f_A' = f \cdot \frac{v}{v - v_0} = 1000 \cdot \frac{340}{340 - 10} \approx 1030.30\ \text{Hz}$ - 拍频计算:
A听到的B的频率$f_A'$与自身声源频率$f=1000\ \text{Hz}$的差值为:
$\Delta f_A = |f_A' - f| = |1030.30 - 1000| = 30.3\ \text{Hz}$
对观察者B的分析
- A的声源频率变化:
B以速度$v_0=10\ \text{m/s}$向A运动,根据观察者靠近静止声源的公式:
$f_B' = f \cdot \frac{v + v_0}{v} = 1000 \cdot \frac{340 + 10}{340} \approx 1029.41\ \text{Hz}$ - 拍频计算:
B听到的A的频率$f_B'$与自身声源频率$f=1000\ \text{Hz}$的差值为:
$\Delta f_B = |f_B' - f| = |1029.41 - 1000| = 29.4\ \text{Hz}$