dopplereffekt in der luft

Question

Hallo liebe Leute, ich komme bei dieser Aufgabe leider auf keine Lösung und hoffe ihr könnt mir weiter helfen. Ich weiß dass das mit dem dopplereffekt gemacht wird, jedoch kriege ich es einfach nicht hin. Ich hoffe ihr könnt mir helfen.. Vielen Dank im Voraus

Answer 1

fB = f/(1 - v/330) = 863

fB = f/(1 + v/330) = 745

Löse das entstehende Gleichungssystem

Ich komme dabei auf: f = 799.7 Hz ∧ v = 24.22 m/s = 87.19 km/h

Alle Formeln und Wissenswertes kannst du nachlesen unter

https://de.wikipedia.org/wiki/Doppler-Effekt

Versuche dann auch die anderen Aufgaben zu berechnen.

Comments

Hallo mathecoach,
schau dir bitte einmal meine Rechnung an. mfg Georg

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Vielen lieben Dank schon mal Der_Mathecoach!

Answer 2

Hallo,

ich habe auch lange überlegen müssen wie die Sachlage ist
bzw wie gerechnet werden muß.

Die Mauer spielt keine Rolle und dient nur dazu das der Beobachter
beide Informationen, entfernen und nahen einer Schallquelle bekommt.

Hier die Skizze für die 1. Sekunde.

Die Kreise und  Markierungen sollen die Wellenlänge darstellen.

Da die Bewegung des Autos gleichförmig ist kann man schließen das im
Ruhezustand die Frequenz ( 745 + 863 ) / 2 = 804 Hz ist.

Nun wird die Frequenz ( auch die Wellenlänge )
- gestreckt auf das 804 / 745 = 1.079 fache
  Die Strecke links verändert sich von 330 m auf 356.13 m
  delta s in 1 sec = 356 - 330 ergibt  26 m/sec

  Da meine Antwort sich nicht mit der Antwort des mathecoachs deckt
höre ich hier erst einmal auf.

Comments

Die Kreise und  Markierungen sollen die Wellenlänge darstellen

und tatsächlich musst du auch das (arithmetische) Mittel der Wellenlängen nehmen.

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Wusstest du, dass sogar bei Doppler Effekt es eine Rolle spielt, ob sich die Schallquelle auf uns zubewegt oder wir uns auf die Schallquelle zu bewegen.

Das hatte mich damals in der Schule vor gefühlt unendlich langer Zeit sehr verwirrt. Auch jetzt beim gestrigen Blättern in der Formelsammlung musste ich auch noch mal darüber nachdenken wie es war. Vermutlich muss ich mir selber die Formeln nochmals herleiten um sie wirklich endgültig verstehen zu können.

Wenn man den Mittelwert der Wellenlängen nimmt wie hj2133 vorschlägt dann kommt man auch auf das Ergebnis

1/((1/863 + 1/745)/2) = 799.7 Hz

Wie gesagt. Ich muss mir das auch nochmal durchlesen um das wirklich momentan zu verstehen.

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@mathecoach,
ich bin durch eigenes Nachdenken auch die Formeln
gekommen.

@Fragesteller
Falls dir noch Antworten fehlen dann bitte wieder melden.

mfg Georg

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@mathecoach
Die Aufgabe sah vergleichsweise läppisch aus.
Wenn man gerade das Thema im Unterricht behandelt
oder weiß wo im Physikbuch die Formeln für den Dopplereffekt
angegeben sind dann wird die Aufgabe deutlich leichter.
Bei c.) muß sogar die Variante " Sender und Empfänger
in Bewegung " verwandt werden.

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Was kommt bei der c) als Lösung? Ich habe 804Hz, stimmt das ?

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Hallo,

im Link vom mathecoach findest du die Beschreibung der
verschiedenen Fälle.

Beobachter in Ruhe, Signalquelle bewegt
Beobachter bewegt, Signalquelle in Ruhe
Beobachter und Signalquelle bewegt

Für Frage c.)  dürfte der zuletzt angeführte Sachverhalt gegeben sein.
Zunächst werden die Schallwellen in Wandrichtung gestaucht, dann reflektiert
und dann durch die Bewegung des Autos nochmals gestaucht.

Wir haben schon die Angabe der Frequenz der gestauchten Wellen
deshalb können wir den 2.Fall annehmen
f ( S ) = 863 Hz
v = 24.21 m/s
c = 330 m/s

f ( B ) = f (S) * ( 1 + v / c )
f ( B )  =  863 * ( 1 + 24.21 / 330 )
f ( B ) = 926.31 Hz

Alle Angaben ohne Gewähr.