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[Risolto] Suono ed effetto Doppler

  

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Una moto e un autocarro si trovano sulla stessa strada rettilinea. L'autocarro emette brevi suoni a intervalli di tempo $T=0,40 \mathrm{~s}$ l'uno dall'altro. Assumi che la velocità del suono sia $v_s=340 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$.
All'istante $t=0 \mathrm{~s}$ la moto è $6,8 \mathrm{~m}$ davanti all'autocarro e viaggia alla velocità $v_m=17,0 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$, mentre l'autocarro è fermo. Scrivi le leggi orarie della moto e di due suoni consecutivi, il primo dei quali emesso all'istante $t=0 \mathrm{~s}$.
Usa le leggi orarie ricavate per determinare a che distanza di tempo i due suoni consecutivi sono uditi dal motociclista. Confronta il risultato con quanto puoi dedurre dalle formule dell'effetto Doppler. (Considera i due suoni consecutivi come due massimi consecutivi di un'onda sonora.)
Assumi ora che entrambi i mezzi siano in movimento, la moto con velocità generica $v_m$ e l'autocarro con velocità generica $v_a$, eventualmente anche in versi opposti. Ripeti quanto fatto nei due quesiti precedenti per dimostrare che l'intervallo di tempo tra due suoni percepiti dal motociclista è
$$
T^{\prime}=\frac{v_s-v_m}{v_s-v_a} T
$$

Dimostra che il risultato ottenuto è coerente con le formule delle frequenze dell'effetto Doppler.
- A un certo istante, l'autocarro inizia a muoversi e raggiunge una velocità costante. Il motociclista avverte i suoni intervallati di $0,43 \mathrm{~s}$. Qual è la velocità dell'autocarro? Verso dove è diretto?
$$
\left[x_m=(6,8 \mathrm{~m})+(17,0 \mathrm{~m} / \mathrm{s}) t ; x_1=(340 \mathrm{~m} / \mathrm{s}) t ; x_2=(340 \mathrm{~m} / \mathrm{s})[t-(0,40 \mathrm{~s})] ; 0,42 \mathrm{~s} ;-7,2 \mathrm{~m} / \mathrm{s}\right]
$$

IMG 1825

Sono riuscita a risolvere i primi due punti.i servirebbe aiuto per il terzo. Grazie!

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1 Risposta



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se i due mezzi si muovono tra di loro e vanno in due direzioni diverse

(diciamo per comodità opposte)

se la sorgente emette sempre alla stessa cadenza, chi riceve il segnale lo riceverà

con tempi sempre crescenti se si allontana, se invece si avvicinano tra loro sarà l'opposto...

L'assunto dell'ultimo punto dice che il tempo intercorso tra un segnale e l'altro è sempre di 0,43 s per chi riceve...

 

per far si che chi riceve abbia un ritardo di 0,03 sec ogni volta

i due oggetti devono avere uno spostamento tra loro di una quantita tale

che il suono percorra in  0,03 sec

340 x 0,03 = 10,2 m

dopo trecento impulsi ci sono tre km di differenza dal primo

e  non si sente più niente...

detto questo:

se si "spostano" tra di loro di 10,2 metri, tra un impulso e l'altro

gli impulsi al secondo sono  1/0,4  2,5

2,5 x10,2 = 25,5  metri da fare in più ogni secondo

se assumiamo che il motociclista continua ad andare a 17 m/s (nel testo non si capisce bene)

l'autocarro deve andare in verso opposto con velocita 17,7-25,5  = -7,8 m/s

grazie

ciao



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