Dopplereffect berekenen
Hier kun je het dopplereffect berekenen: uit bronfrequentie, snelheden en geluidssnelheid volgt de gehoorde frequentie. Voorbeeld: een sirene van 700 Hz die met 90 km/u op je afkomt klinkt als 755 Hz en bij het wegrijden als ongeveer 652 Hz.
Bron: Wikipedia – Doppler-Effekt. Bijgewerkt: .
Zo wordt het berekend
Het dopplereffect beschrijft hoe de waargenomen frequentie van een golf verandert als de bron of de waarnemer beweegt. Bij geluid hoor je het aan een passerende sirene: de toon is hoger bij het naderen en lager bij het verdwijnen.
De formule
Voor geluid in stilstaande lucht geldt f′ = f · (c + v_W) / (c − v_B). Hierbij is f de bronfrequentie, c de geluidssnelheid, v_B de snelheid van de bron en v_W die van de waarnemer. Nadert de bron, dan maakt een positieve v_B de noemer kleiner en stijgt de frequentie; bij weggaan keert het teken om. De geluidssnelheid in lucht volgt uit de temperatuur: c = 331,3 m/s · √(1 + T / 273,15 K), ongeveer 343 m/s bij 20 °C.
Voorbeeld sirene
Een ambulance met 90 km/u (25 m/s) en een sirene van 700 Hz: bij het naderen hoor je 700 · 343,2 / (343,2 − 25) ≈ 755 Hz, bij het wegrijden 700 · 343,2 / (343,2 + 25) ≈ 652 Hz. De passeertabel toont beide waarden; de sprong is ongeveer 2,5 halve tonen.
- De bron moet langzamer zijn dan het geluid; bij bovengeluidssnelheid ontstaat een machkegel.
- Ook een bewegende waarnemer hoort een andere frequentie, zelfs als de bron stilstaat.
- Radar, doppler-echografie en debietmeting gebruiken hetzelfde principe.
Veelgestelde vragen
Hoe bereken je het dopplereffect?
Met f′ = f · (c + v_W) / (c − v_B): bronfrequentie maal geluidssnelheid plus snelheid van de waarnemer, gedeeld door geluidssnelheid min snelheid van de bron. Bij naderen zijn de snelheden positief.
Waarom klinkt een sirene lager als hij passeert?
Bij het naderen worden de geluidsgolven samengedrukt en stijgt de frequentie; bij het weggaan worden ze uitgerekt en daalt de frequentie. Op het moment van passeren zakt de toon dus.
Geldt de formule ook voor licht?
Nee. Licht heeft geen medium nodig; voor licht geldt het relativistische dopplereffect, dat rood- of blauwverschuiving geeft. Deze rekenmachine behandelt alleen geluid.
Bronnen en wettelijke basis
- Wikipedia – Doppler-Effekt
- Wikipedia – Doppler effect
- Wikipedia – Schallgeschwindigkeit (Luft, Temperaturabhängigkeit)
Bijgewerkt op: · Redactioneel beleid
Vergelijkbare tools
- Geluidssnelheid berekenenGeluidssnelheid berekenen in lucht uit de temperatuur en de afstand uit de looptijd: bliksem en donder, echo. Met rekenwijze, gratis te gebruiken.
- Golflengte berekenenGolflengte berekenen uit de frequentie, of de frequentie uit de golflengte, voor licht, radio en geluid, in lucht, water of glas, met de fotonenergie.
- Noot en frequentie omrekenen (beide kanten op)Reken noot en frequentie om: van Hz naar de dichtstbijzijnde noot met afwijking in cent, MIDI-nummer en golflengte, of van noot naar Hz. A4 instelbaar.
- Decibelmeter onlineMeet geluid in je browser: niveau in dBFS, ruwe schatting in dB(A), minimum, maximum en Leq, plus kalibreren met een echte geluidsmeter. Zonder app.
- km/u naar mph omrekenenReken km/u naar mph om en andersom: 100 km/u = 62,14 mph. Ook m/s, knopen en ft/s – met berekening, omrekentabel en de tijd die 100 km kost bij dat tempo.
- Lichtsnelheid berekenenLichtsnelheid berekenen: hoe lang doet licht over een afstand en hoe ver komt het in een gegeven tijd? Voor vacuüm, lucht, water en glasvezel, met voorbeelden.
- Rekenmachine onlineGratis online rekenmachine: typ of tik en zie meteen de uitkomst – met volgorde van bewerkingen, haakjes, procent, wortel, tussenstappen en geschiedenis.
- Hoeksnelheid berekenenHoeksnelheid berekenen uit toerental, frequentie, hoek en tijd of baansnelheid en straal: resultaat in rad/s, °/s, tpm, Hz en periode.
- Tijddilatatie berekenenTijddilatatie berekenen volgens Einstein: uit snelheid (in % van c of km/s) en eigentijd de tijd van de waarnemer, of andersom, met de lorentzfactor γ.