Question

一警車上的警報器發(fā)射頻率f=1 000 Hz的聲波，警車遠(yuǎn)離靜止的觀察者向一懸崖行駛，車速v=10 m/s，已知聲音在空氣中的傳播速度為v_聲=330 m/s，試問：

（1）觀察者直接從警報器聽到的聲音頻率是多大？

（2）觀察者聽到從懸崖反射的聲音頻率是多大？

Answer 1

（1）當(dāng)警車遠(yuǎn)離觀察者時，其波長增大vT，則單位時間通過觀察者的完全波的個數(shù)，即觀察者聽到的聲音頻率為

f′=f=×1 000 Hz=970.6 Hz.

（2）觀察者聽到從懸崖反射的聲音，等效于有一波源以速度v靠近靜止的觀察者所發(fā)聲音，此時波長減小vT，所以觀察者聽到從懸崖反射的聲音頻率為

f″=f=×1 000 Hz=1 031 Hz.

解析:

首先應(yīng)分清楚三個速度，即波的傳播速度、波源的速度、觀察者的速度，當(dāng)波源背離觀察者運(yùn)動時，相當(dāng)于波長變長；觀察者聽到從懸崖反射回的聲音，相當(dāng)于有一聲源以速度v靠近觀察者，此時波長變短.