Дано:
- Скорость звука в среде V = 340 м/с
- Частота волны в покоящейся системе vo = 1 кГц = 1000 Гц
- Скорость стенки U = 17 м/с
Найти:
Частоту отраженной стоячей волны.
Решение:
Используем формулу Доплера для частоты при движении источника и наблюдателя:
v = (vo ± vnab) / (1 ∓ v/V)
Где:
- v - частота после отражения,
- vo - начальная частота,
- vnab - скорость наблюдателя относительно среды,
- V - скорость звука в среде.
В данном случае vnab = -U, так как стенка движется в противоположном направлении по отношению к звуковой волне. Подставляем значения:
v = (1000 ± (-17)) / (1 ∓ 340/340)
1. Когда стенка движется в сторону источника (+U):
v = (1000 - 17) / (1 - 1)
v = 983 Гц
2. Когда стенка движется в противоположную сторону (-U):
v = (1000 + 17) / (1 + 1)
v = 517 Гц
Ответ:
Частота отраженной стоячей волны будет либо 983 Гц, если стенка движется в сторону источника, либо 517 Гц, если стенка движется в противоположном направлении.