Una motociclista è ferma a un passaggio a livello. Un treno che giunge alla velocità di 30 m/s emette un fischio di frequenza 900 Hz.

-Quale frequenza registra la motociclista mentre il treno si avvicina e quale mentre il treno si allontana?

Per risolvere questo problema, utilizziamo l'effetto Doppler, che descrive come la frequenza di un'onda cambia per un osservatore in movimento rispetto alla sorgente.

**Effetto Doppler per una sorgente in movimento rispetto a un osservatore fermo** è descritto dalle seguenti formule:

- Quando la sorgente si avvicina all'osservatore:
\[
f' = f \frac{v + v_0}{v - v_s}
\]

- Quando la sorgente si allontana dall'osservatore:
\[
f' = f \frac{v - v_0}{v + v_s}
\]

Dove:
- \( f' \) = frequenza percepita dall'osservatore
- \( f \) = frequenza della sorgente (900 Hz nel nostro caso)
- \( v \) = velocità del suono nell'aria (approssimiamo a \( 343 \, \text{m/s} \))
- \( v_0 \) = velocità dell'osservatore (0 m/s, poiché la motociclista è ferma)
- \( v_s \) = velocità della sorgente (treno), che è 30 m/s

### 1. Frequenza percepita quando il treno si avvicina:
Poiché la motociclista è ferma, \( v_0 = 0 \). La formula si riduce a:

\[
f' = f \frac{v}{v - v_s}
\]

Sostituendo i valori:

\[
f' = 900 \, \text{Hz} \cdot \frac{343 \, \text{m/s}}{343 \, \text{m/s} - 30 \, \text{m/s}}
\]

\[
f' = 900 \, \text{

Una motociclista è ferma a un passaggio a livello. Un treno che giunge alla velocità di 30 m/s emette un fischio di frequenza 900 Hz. Quale frequenza registra la motociclista mentre il treno si avvicina e quale mentre il treno si allontana?

Learn how to calculate the frequency perceived by a stationary observer (a motorcyclist) when a train approaches and moves away, using the Doppler Effect. This problem involves sound waves with an initial frequency of 900 Hz and a train speed of 30 m/s, using formulas suitable for high school physics students in Grades 10-12.

Math Problem Statement

Solution

Ask a new question for Free

By Image

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Formulas

Theorems

Suitable Grade Level

Related Recommendation