дано:
исходная скорость поезда v0 = 72 км/ч = 72 * (1000 м / 3600 с) = 20 м/с
частота сигнала ν0 = 500 Гц
скорость ветра νв = 10 м/с
скорость звука в неподвижном воздухе v = 340 м/с
найти:
частоту ν, воспринимаемую человеком на платформе.
решение:
1. Поскольку ветер дует навстречу поезду, его нужно учитывать при расчете воспринятой частоты звука.
2. Отметим, что к формуле для определения воспринимаемой частоты учитывается относительная скорость между источником звука и наблюдателем:
ν = ν0 * (v + νн)/(v - νо),
где νн - скорость наблюдателя (в данном случае 0, так как человек стоит на платформе), νо - скорость источника звука относительно среды (поезд).
3. Подставим известные значения:
ν = 500 * (340 + 0)/(340 - 20).
4. Упрощаем уравнение:
ν = 500 * (340 / 320).
5. Посчитаем:
340 / 320 = 1,0625.
6. Теперь умножим:
ν = 500 * 1,0625 = 531,25 Гц.
ответ:
Частота звука, воспринимаемая человеком на платформе, составляет примерно 531,25 Гц.