利用多普勒效应的知识，当消防车向你驶来时，它的警笛声是音调更高还是音调更低？

Question

利用多普勒效应的知识，当消防车向你驶来时， 它的警笛声是音调更高还是音调更低？

BlackTom AI · Accepted Answer

多普勒效应表明：当声源朝向观察者运动时，观察到的波动频率增高（音调变高）；当声源远离观察者时，频率降低（音调变低）。 1. 相关知识点和概念 - 多普勒效应：波源与观测者之间相对运动会改变观测到的波的频率；对声波，当声源接近观察者时，波峰在单位时间内到达观察者的次数增加（频率增大），相反远离时到达次数减少（频率减小）。 - 频率变换公式（声源速度较小于声速且观察者静止时）：f' = f · v / (v ∓ v_s)，其中v为空气中声速，v_s为声源朝向观察者时取正号（分母为 v − v_s），朝远离时为 v + v_s。 2. 完整推理过程（逐步） - 设声源原始频率为 f，空气中声速 v，消防车速度为 v_s，观察者静止。 - 当消防车朝你驶来，分母为 (v − v_s)，因此 f' = f · v / (v − v_s)。因为 v − v_s < v，分数 v/(v − v_s) > 1，所以 f' > f，听起来音调更高。 - 当消防车远离，f' = f · v / (v + v_s)，此时 v/(v + v_s) < 1，所以 f' < f，音调更低。 3. 计算示例（显示中间步骤） - 设 f = 1000 Hz，v = 340 m/s，v_s = 34 m/s（约 122 km/h）。 - 朝向时：f' = 1000 × 340 / (340 − 34) = 1000 × 340 / 306 ≈ 1000 × 1.111 = 1111 Hz（变高）。 - 离开时：f' = 1000 × 340 / (340 + 34) = 1000 × 340 / 374 ≈ 1000 × 0.909 = 909 Hz（变低）。 4. 为什么正确答案是“朝向” - 公式与示例都表明，当声源接近观察者时，接收到的频率大于原频率，故音调感觉更高。消防车驶向你时，警笛声波峰更密集地到达你的耳朵，从而听起来音调更高。 5. 其他选项为何不正确 - “保持不变”：仅在声源与观察者相对静止或声源速度为零时成立；题中消防车在运动，故不适用。 - “离开”：表示音调更低，与消防车朝你驶来的情形相反，只有当消防车远离你时才正确。 6. 结论综上所述，利用多普勒效应可知，消防车朝向你驶来时警笛声的音调更高。最终答案：朝向。

利用多普勒效应的知识，当消防车向你驶来时，它的警笛声是音调更高还是音调更低？单项选择题

类似问题

远离你的发射器发出的光会……

Light from an emitter moving parallel to your motion gets...

Light from an emitter moving AWAY from you gets...

Light from an emitter moving TOWARD you gets...

请使用以下选项填写空白处。当发射器向你移动时，它就变成了_，当它远离你移动时，它就变成了_。

Fill in the blanks using the options below. When an emitter moved TOWARD you, it becomes _, and when it moves AWAY from you, it becomes _.

Using your knowledge of the Doppler effect, is the sound of a firetruck's siren higher pitch when it is moving toward you or away from you?

You stand by the railroad tracks as a train passes by. You hear a 950-Hz frequency when the train approaches, which changes to 820 Hz as it goes away. How fast is the train moving? The speed of sound in air is 340 m/s.

更多留学生实用工具

智能学习助手

风格化写作助手

论文查重助手

文献引用助手

课堂转译助手

课堂笔记助手

Quiz搜索助手

学校历年真题

智能刷题助手

智能匹配练习

希望你的学习变得更简单

利用多普勒效应的知识，当消防车向你驶来时， 它的警笛声是音调更高还是音调更低？单项选择题