Эффект Доплера

[El_Brujo]

У меня тут экзамен по физике скоро, сижу, учу. Доучил до эффекта Доплера. Решил немного посчитать. Вот что насчитал:

сама формула : N=No*(V+Vo)/(V-V1), где N-длина волны, воспринимаемой приёмником, V-скорость звука(1224 км/ч), Vo-скорость приёмника, V1-скорость источника, No-частота звука, испускаемого источником.

Возьмём No=10000 Гц, V1=800 км/ч (скорость пикирующей Фоки), допустим, что она на нас пикирует сбоку, соответственно, Vo=0

Посчитаем:

N=10000*(1224/(1224-800))=28868 Гц

Предел слышимости 20000 Гц, значит эту Фоку мы даже не услышим!?!?!?

А если мы с ней будем сходиться в лоб (наша ск-сть 600,его - 800) , то мы будем воспринимать звук частотой 43019 Гц...

Где я ошибся-то, ёк-макарёк?

Может быть, конечно, двигло Фоки издаёт не 10000 Гц...

А пилоты бум-зумящих Фок практически во все моменты своей жизни ваще ни хрена слышать не должны, кроме своего мотора, так, что ли?!?!?!

 

Подскажите!

[Amur]

Так ты ж вроде длину волны L вычисляешь.... а почему результат ставишь в герцах...

[Bizet(Би-Зет)]

У меня тут экзамен по физике скоро, сижу, учу. Доучил до эффекта Доплера. Решил немного посчитать. Вот что насчитал:

сама формула : L=N*(V+Vo)/(V-V1), где L-длина волны, воспринимаемой приёмником, V-скорость звука(1224 км/ч), Vo-скорость приёмника, V1-скорость источника, N-частота звука, испускаемого источником.

Возьмём N=10000 Гц, V1=800 км/ч (скорость пикирующей Фоки), допустим, что она на нас пикирует сбоку, соответственно, Vo=0

Посчитаем:

L=10000*(1224/(1224-800))=28868 Гц

Предел слышимости 20000 Гц, значит эту Фоку мы даже не услышим!?!?!?

А если мы с ней будем сходиться в лоб (наша ск-сть 600,его - 800) , то мы будем воспринимать звук частотой 43019 Гц...

Где я ошибся-то, ёк-макарёк?

Может быть, конечно, двигло Фоки издаёт не 10000 Гц...

А пилоты бум-зумящих Фок практически во все моменты своей жизни ваще ни хрена слышать не должны, кроме своего мотора, так, что ли?!?!?!

 

Подскажите!

А ты с фокой в лобовые ходишь?

Интересно. А как 5.5 кг секундного залпа фоки и его живучий двигатель, которым надежно прикрыт пилот?

Как ты думаешь с какой громкостью шумит двигатель фоки, если на нем не стоят глушители?

Ветераны говорят, что по звуку было невозможно улышать противника - свой мотор ревет.

У ОМ не "все правильно" конечно.

Хотел бы я посмотреть на фоку пикирующей на меня сбоку на 800 км\ч .

Но вобщем интересно

[pisto]

10000 гц -это ты загнул.Комар и то наверное меньше герц издает.Мне кажется не больше 200 гц на самых высоких оборотах.Кстати среднестатистически человек слышит не более 13000-14000 гц.И с возрастом этот предел уменьшается.

[terror]

Ну пока еще копать не начал:

1. Размерность неправильная. Частоту ты берешь в Герцах, а скорость - в км/ч. Уж если ты берешь Герцы - то и скорость в метрах в секунду.

2. Как уже отметили - считаешь длину волны - метры, а говоришь - герцы.

3. Формула левая, ИМО - по ней чем больше скорость сближения, тем длинне принимаемая волна, а на самом деле наоборот.

 

Обороты мотора фоки - ну пусть 3000 об в мин., т.е. 50 в секунду. Цилиндров.. ну пусть 20. Т.е. частота будет где-то 100 герц, если во всех цилиндрах зажигание за один оборот. Зажигание в четырехтактном двигателе в цилиндре - каждый второй оборот, значит частота 50Гц частота +\- валенок.

[terror]

Гхм. Формула правильная, она частоту показывает.

Сами смотрите:

 

Имеем:

 

X = N*(V+V0)/(V-V1). V - скорость, N - частота.

 

Как помним из физики: скорость измеряется в м/c. Частота - в Герцах, Герц, в свою очередь - 1/c (секунда в минус первой, обратный период).

 

Теперь считаем:

в дроби у нас сверху и снизу скорость - метры в секунду, а частота 1/c. Т.е.:

X = (1/c) * (м/с)/(м/с), метры в секунду сокращаются, имеем снова секунду в минус первой, т.е. частоту.

 

Поэтому-то внизу в дроби и минус, а не плюс. Чем ближе скорость сближения - тем меньше числитель, больше дроб, а значит - больше частота.

 

Теперь считаем, пусть частота звука мотора - 50Гц, скорость звука - 340м\с (по памяти на уровне моря), скорость Фоки - 700км\ч, т.е. 194 м\с. Отсюда:

Частота звука = 50Гц * 340 / (340 - 194) = 116 Герц. Т.е. звук примерно в два раза выше будет.

 

Вот и все. Элементарная математика.

 

Готов выслушать возражения.

 

ЗЫ Брухо, не забывай про размерность, пиши ее всегда в формуле и сокращай ее как буквы в уравнении, тогда в конце ты увидишь, что тебе формула дала - частоту, скорость или кгс/м2. Она всегда скажет, что тебе формула показала.

[Bugel]

Фокку ты действительно не услышишь. Двигатель у тебя поршневой, от внешнего мира отделён фонарём, на голове шлем с наушниками. Так что Допплер тут просто ни при чём :D :D :D

[El_Brujo]

Так ты ж вроде длину волны L вычисляешь.... а почему результат ставишь в герцах...

Исправил.

[El_Brujo]

А ты с фокой в лобовые ходишь?

Интересно. А как 5.5 кг секундного залпа фоки и его живучий двигатель, которым надежно прикрыт пилот?

Как ты думаешь с какой громкостью шумит двигатель фоки, если на нем не стоят глушители?

Ветераны говорят, что по звуку было невозможно улышать противника - свой мотор ревет.

У ОМ не "все правильно" конечно.

Хотел бы я посмотреть на фоку пикирующей на меня сбоку на 800 км\ч .

Но вобщем интересно

Я об эффекте Доплера, а не о громкости и о хождениях лоб в лоб с Фокой! Ситуации чисто теоретические!

[El_Brujo]

Гхм. Формула правильная, она частоту показывает.

Сами смотрите:

 

Имеем:

 

X = N*(V+V0)/(V-V1). V - скорость, N - частота.

 

Как помним из физики: скорость измеряется в м/c. Частота - в Герцах, Герц, в свою очередь - 1/c (секунда в минус первой, обратный период).

 

Теперь считаем:

в дроби у нас сверху и снизу скорость - метры в секунду, а частота 1/c. Т.е.:

X = (1/c) * (м/с)/(м/с), метры в секунду сокращаются, имеем снова секунду в минус первой, т.е. частоту.

 

Поэтому-то внизу в дроби и минус, а не плюс. Чем ближе скорость сближения - тем меньше числитель, больше дроб, а значит - больше частота.

 

Теперь считаем, пусть частота звука мотора - 50Гц, скорость звука - 340м\с (по памяти на уровне моря), скорость Фоки - 700км\ч, т.е. 194 м\с. Отсюда:

Частота звука = 50Гц * 340 / (340 + 194) = 116 Герц. Т.е. звук примерно в два раза выше будет.

 

Вот и все. Элементарная математика.

 

Готов выслушать возражения.

 

ЗЫ Брухо, не забывай про размерность, пиши ее всегда в формуле и сокращай ее как буквы в уравнении, тогда в конце ты увидишь, что тебе формула дала - частоту, скорость или кгс/м2. Она всегда скажет, что тебе формула показала.

Скорость можно брать и в км/ч - там в дроби всё равно размерность сократится. B)

Спасибо за исправления, а то я уж совсем

[Bizet(Би-Зет)]

Удачи на экзаменах. Главное со старым Новым Годом не забудь препода поздравить . Я с Новым Годом поздравил и получил четыре без проблем, а больше половины группы отправилась доучивать .

[El_Brujo]

Удачи на экзаменах. Главное со старым Новым Годом не забудь препода поздравить . Я с Новым Годом поздравил и получил четыре без проблем, а больше половины группы отправилась доучивать .

ПасибА.

[El_Brujo]

Обороты мотора фоки - ну пусть 3000 об в мин., т.е. 50 в секунду. Цилиндров.. ну пусть 20. Т.е. частота будет где-то 100 герц, если во всех цилиндрах зажигание за один оборот. Зажигание в четырехтактном двигателе в цилиндре - каждый второй оборот, значит частота 50Гц частота +\- валенок.

Не, это сто пудей неправильно. На кордовых моделях стоит одноцилиндровый двигатель (работает, по-моему, на смеси керосина с эфиром), так он ревет довольно-таки сильно, и отнюдь не с частотой 1-2 Гц! B)

P.S. 20*50=1000.

[Baltica]

Обороты мотора фоки - ну пусть 3000 об в мин., т.е. 50 в секунду. Цилиндров.. ну пусть 20. Т.е. частота будет где-то 100 герц, если во всех цилиндрах зажигание за один оборот. Зажигание в четырехтактном двигателе в цилиндре - каждый второй оборот, значит частота 50Гц частота +\- валенок.

Не, это сто пудей неправильно. На кордовых моделях стоит одноцилиндровый двигатель (работает, по-моему, на смеси керосина с эфиром), так он ревет довольно-таки сильно, и отнюдь не с частотой 1-2 Гц! B)

P.S. 20*50=1000.

Частота 1 кгц применяется для калибровки при звукозаписи, так что этот тон мне хорошо знаком Ни один двигатель, даже мамый высокооборотистый, такого "пения" не дает. (Двигатели кордовых слышал). Могу прислать файлик с эталонным килогерцем.

[El_Brujo]

Могу прислать файлик с эталонным килогерцем.

Было бы очень хорошо, кстати!

el_brujo(at)72ag.ru

[Bugel]

Молодёжь! Берите MathCad и книжки Дьяконова. Там всё есть.

[Baltica]

Отправил

[El_Brujo]

Отправил

Принял. Спасибо!

Да уж, звук-то высокий. 10 кГц для фоки многовато будет!

Да так толко 262ой на максимальной тяге свистит!

Или Спит с поломанным движком, когда у него тахометр зашкаливает!

Вот, кстати, надыбал звуков движков.

EngineSounds.zip

[El_Brujo]

И ещё.

Судя по визуализации в Винампе, основные частоты лежат ниже 1 кГц, но есть и выше.

EngineSounds2.zip

[terror]

Гхм. Надо ж так ошибиться! И главное никто не заметил!

20 х 50 = 1000, а не 100. Значит у фоки звук будет 500Гц по моим расчетам на 3000 оборотах. Можно еще учесть, что зажигание одновременно происходит в двух, в трех или даже четырех цилиндрах одновременно - т.е. частоту надо уменьшить.

 

Модельный движок чуть ли не 20000 оборотов дает, т.е. примерно 300Гц (зажигание каждый оборот в двухтактном).

 

Я, короче, не претендую. Я обо всем сужу по аналогии с тем как обороты винта в подводной лодки или корабля по частоте звука определяют. Но порядок расчета частоты самого громкого звука движка - я уверен - правильный, просто надо точно знать количество отдельно стоящих вспышек в секунду, ведь в самолете самый громкий звук - это выхлоп. Пропеллер тоже "поет", но у него частота ниже будет: кол-во лопастей Х частота вращения пропеллера.

[Amur]

Ну раз ух каждый свое болото "хвалит", то скажу , что в телефонных сетях предел передаваемой речи по верхней частоте - 3-4 кГц, а для достаточно удовлетворительной оцифровки при передаче речи используют частоту в два раза большую - 8 кГц - это основы так называемой импульсно - кодовой модуляции.

 

То terror :

 

ты кстати еще при подстановке цифр в формулу ошибся, в знаменателе знак перепутал, но это скорее всего очепятка, т.к. результат все равно верный вышел (ну это без учета порядка чисел )

[terror]

Да, Амур прав. Прошу сильного пардону. Действительно должен быть минус. Поправлено. Еще раз сорри!