Question

Difficulty: MediumDoppler Olayı

Doğrusal bir ray üzerinde sabit vv süratiyle hareket eden bir lokomotiften yayılan sabit ff frekanslı düdük sesi, ray kenarında bekleyen hareketsiz bir yolcu tarafından algılanmaktadır.

Yolcuya doğru yaklaşmakta olan lokomotifin çıkardığı ses dalgaları ile ilgili;

I. Yolcuya ulaşan ses dalgalarının yayılma hızı, lokomotif vv süratiyle hareket ettiği için havada yayılan normal ses hızından daha büyüktür.
II. Yolcunun algıladığı sesin frekansı, lokomotifin ürettiği ff frekansından daha büyüktür.
III. Yolcuya doğru ilerleyen dalgaların ardışık iki dalga tepesi arasındaki mesafe (dalga boyu), lokomotif durgun olsaydı oluşacak dalga boyundan daha küçüktür.

yargılarından hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız II
  3. C
    I ve II
  4. II ve IIIAnswer
  5. E
    I, II ve III

Answer

Yolcunun algıladığı sesin frekansı daha büyük, dalga boyu ise daha küçüktür; ancak dalgaların yayılma hızı değişmez.
Ses dalgalarının yayılma hızı sadece ortama bağlı olduğundan değişmez. Kaynak gözlemciye yaklaştığı için gözlemciye doğru olan dalga boyu sıkışarak küçülür ve birim zamanda algılanan dalga tepesi sayısı arttığı için algılanan frekans büyür.

Step-by-Step Solution

1
Dalgaların yayılma hızının analiz edilmesi
Ses dalgalarının yayılma hızı, kaynağın veya gözlemcinin hareketinden bağımsızdır; yalnızca yayıldığı ortamın (hava ortamı) özelliklerine bağlıdır. Bu nedenle dalgaların hızı değişmez. Birinci öncül yanlıştır.
Mekanik dalgaların hızı sadece ortamın fiziksel özelliklerine bağlıdır.
2
Algılanan frekansın belirlenmesi
Lokomotif yolcuya doğru hareket ettiğinden, ardışık dalga tepeleri yolcuya daha kısa zaman aralıklarında ulaşır. Yolcu birim zamanda daha fazla dalga algıladığı için sesin frekansını kaynağın ürettiği frekanstan daha büyük işitir. İkinci öncül doğrudur.
Yaklaşma durumlarında algılanan frekans artar.
3
Algılanan dalga boyunun belirlenmesi
Kaynak hareket ettiği için önünde yayılan dalgaları sıkıştırır. Yolcuya doğru ilerleyen dalgaların ardışık iki dalga tepesi arasındaki mesafe (dalga boyu) formüle göre kısalır. Üçüncü öncül doğrudur.
Kaynağın hareket yönündeki dalga boyu sıkışma nedeniyle küçülür.

Key Concept

Doppler olayında dalgaların ortamdaki yayılma hızı sabit kalırken, kaynak ile gözlemci arasındaki göreli hareket nedeniyle dalga boyu sıkışır/gevşer ve algılanan frekans değişir.
Rate this question