Dopplereffekt. Pfeifsignal von Zügen. Wie schnell fahren die Züge bei Oktave?

Question

Aufgabe:

Dopplereffekt:

Zwei Züge fahren auf parallelen Gleisen mit der gleichen Geschwindigkeit v einander entgegen. Ein Zug gibt ein Pfeifsignal ab, das ein Reisender im anderen Zug hört. Der Reisende behauptet, beim Vorbeifahren eine Tonhöhenänderung von einer Oktave (Frequenz-verhältnis 2:1) gehört zu haben. (Die Schallgeschwindigkeit beträgt 340 m/s.)

a) Wie schnell fahren die Züge?

b) Welches Frequenzverhältnis würde ein am Bahndamm stehender Beobachter beim Vorbeifahren der Züge wahrnehmen?

Komme selbst nur auf falsche Ergebnisse. Brauche dringend eine Lösung zu dieser Aufgabe.

Vielen Dank im Voraus!

Comments

Vom Duplikat:

Titel: Dopplereffekt Züge mit gleicher Geschwindigkeit

Stichworte: dopplereffekt

Aufgabe:

Zwei Züge fahren auf parallelen Gleisen mit der gleichen Geschwindigkeit v einander entgegen. Ein Zug gibt ein Pfeifsignal ab, das ein Reisender im anderen Zug hört. Der Reisende behauptet, beim Vorbeifahren einen Tonhöhenänderung von einer Oktave (Frequenzverhältnis 2:1) gehört zu haben. (Die Schallgeschwindigkeit beträgt 340 m/s.)

a) Wie schnell fahren die Züge?

b) Welches Frequenzverhältnis würde ein am Bahndamm stehender Beobachter beim Vorbeifahren der Züge wahrnehmen?

Über Eure Hilfe wäre ich sehr erfreut!

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 siehe die exakt gleiche Frage hier:

https://www.nanolounge.de/20124/benotige-hilfe-dopplereffekt

Answer 1

Hallo

 Sender mit v bewegt sich auf Beobachter mit v zu:

$${\displaystyle f_{\mathrm {B} }=f_{\mathrm {S} }\cdot {\frac {1+{\frac {v_{\mathrm {B} }}{c}}}{1-{\frac {v_{\mathrm {S} }}{c}}}}=f_{\mathrm {S} }\cdot {\frac {c+v_{\mathrm {B} }}{c-v_{\mathrm {S} }}}}$$

Sender und Beobachter bewegen sich voneinander weg:

$${\displaystyle f_{\mathrm {B} }=f_{\mathrm {S} }\cdot {\frac {1-{\frac {v_{\mathrm {B} }}{c}}}{1+{\frac {v_{\mathrm {S} }}{c}}}}=f_{\mathrm {S} }\cdot {\frac {c-v_{\mathrm {B} }}{c+v_{\mathrm {S} }}}}$$

die erste Frequenz f_B ist das doppelte der zweiten , die beiden Geschwindigkeiten sind gleich, das gibt dir die Gleichung für v.

am Bahndamm bewegen sich beide Züge auf den Beobachter zu und dann beide weg.  wenn das Frequenzverhalten der beiden Züge gemeint ist hört er keinen Unterschied, den Unterschied zwischen hin und wegfahrendem Zug kannst du sicher selbst, mit den Formeln für ruhenden Beobachter, oder einfach v_B=0 in den Formeln oben.

Gruß lul