Doppler etkisi

Doppler etkisi hesaplama aracı, kaynak frekansından, hızlardan ve ses hızından duyulan frekansı bulur. Örnek: 90 km/sa hızla yaklaşan 700 Hz’lik bir siren 755 Hz gibi, uzaklaşırken yaklaşık 652 Hz gibi duyulur.

Örnek: Kaynağın frekansı 700 Hz · Kaynağın hareketi: Kaynak yaklaşıyor · Kaynağın hızı 90 · Gözlemcinin hareketi: Gözlemci duruyor · Gözlemcinin hızı 0 · Hız birimi: Saatte kilometre (km/sa) · Hava sıcaklığı 20 °C → Sonuç: Duyulan frekans: 754,99 Hz (+54,994 Hz). Kaynak: Wikipedia – Doppler etkisi. Güncelleme: .

Hz
Hızın büyüklüğü; yön yukarıda seçilir. Kaynak sesten yavaş olmalıdır.
°C
AraçlarımGirdileriniz yalnızca bu tarayıcıda saklanır.

Sonuç

Sonuç
Duyulan frekans: 754,99 Hz (+54,994 Hz)
Frekans ve dalga boyu
BilgiDeğer
Kaynağın frekansı700 Hz
Duyulan frekans754,99 Hz
Frekans oranı f′/f1,0786
Ses yüksekliği değişimi (yarım ton)+1,3093
Dalga boyu (kaynak → gözlemci)0,49031 m → 0,45459 m
Ses hızı343,21 m/s
Kaynağın Mach sayısı0,072841
Geçiş: öncesi ve sonrası
EvreDuyulan frekansDeğişim
Kaynak yaklaşıyor754,99 Hz+54,994 Hz
Kaynak uzaklaşıyor652,47 Hz−47,527 Hz
Çözüm adımları
  • 20 °C’de havada ses hızı: c = 331,3 m/s · √(1 + T / 273,15 K) = 343,21 m/s.
  • Duyulan frekans f′ = f · (c + v_G) / (c − v_K) = 700 · (c + 0) / (c − 25) = 754,99 Hz.
  • İşaretler: kaynak ve gözlemci birbirine yaklaşırsa frekans artar, uzaklaşırsa azalır.
Durgun havada ses için, kaynak ile gözlemciyi birleştiren doğru üzerindeki hareket için geçerlidir. Işık ve çok yüksek hızlarda göreli formül geçerlidir; hava hareket ediyorsa (rüzgâr) hızlar ortama göre değişir.

Nasıl hesaplanır?

Doppler etkisi, kaynak ya da gözlemci hareket ettiğinde bir dalganın algılanan frekansının değişmesini anlatır. Sesde bunu geçen bir sirende duyarsınız: yaklaşırken ton daha tiz, uzaklaşırken daha pestir.

Formül

Durgun havadaki ses için f′ = f · (c + v_G) / (c − v_K) geçerlidir. Burada f kaynak frekansı, c ses hızı, v_K kaynağın hızı ve v_G gözlemcinin hızıdır. Kaynak yaklaşırken pozitif v_K paydayı küçültür ve frekans artar; uzaklaşırken işaret tersine döner. Havada ses hızı sıcaklıktan bulunur: c = 331,3 m/s · √(1 + T / 273,15 K); 20 °C’de yaklaşık 343 m/s’dir.

Siren örneği

90 km/sa (25 m/s) hızla giden ve 700 Hz siren çalan bir ambulans: yaklaşırken 700 · 343,2 / (343,2 − 25) ≈ 755 Hz, uzaklaşırken 700 · 343,2 / (343,2 + 25) ≈ 652 Hz duyulur. Geçiş tablosu iki değeri de gösterir; sıçrama yaklaşık 2,5 yarım tondur.

Sıkça sorulan sorular

Doppler etkisi nasıl hesaplanır?

f′ = f · (c + v_G) / (c − v_K) formülüyle: kaynak frekansı çarpı ses hızı artı gözlemci hızı, bölü ses hızı eksi kaynak hızı. Yaklaşırken hızlar pozitiftir.

Siren geçerken neden daha pes duyulur?

Yaklaşırken ses dalgaları sıkışır ve frekans artar; uzaklaşırken gerilir ve frekans azalır. Tam geçiş anında ton bu yüzden aşağı sıçrar.

Formül ışık için de geçerli mi?

Hayır. Işığın ortama ihtiyacı yoktur; ışık için kırmızıya ya da maviye kaymaya yol açan göreli Doppler etkisi geçerlidir. Bu araç yalnızca sesi ele alır.

Kaynaklar ve yasal dayanak

Güncelleme: · Editoryal ilkeler

Benzer araçlar