‘n Polisiemotor wat teen ‘n konstante snelheid beweeg met sy sirene aan, ry verby ‘n stilstaande luisteraar. Die grafiek hieronder toon die veranderinge in die frekwensie van die sirene se klank wat deur die luisteraar waargeneem word. 6.1 Stel die Doppler-effek in woorde. 6.2 Skryf die frekwensie van die klank neer wat deur die luisteraar waargeneem word soos die polisiemotor: 6.2.1 Die luisteraar nader 6.2.2 Weg van die luisteraar af beweeg 6.3 Bereken die spoed van die polisiemotor. Neem die spoed van klank in lug as 340 m·s⁻¹.

NSC Physical Sciences Doppler Effect: ‘n Polisiemotor wat teen ‘n kons

‘n Polisiemotor wat teen ‘n konstante snelheid beweeg met sy sirene aan, ry verby ‘n stilstaande luisteraar - NSC Physical Sciences - Question 6 - 2017 - Paper 1

Question 6

‘n Polisiemotor wat teen ‘n konstante snelheid beweeg met sy sirene aan, ry verby ‘n stilstaande luisteraar. Die grafiek hieronder toon die veranderinge in die frek... show full transcript

Worked Solution & Example Answer:‘n Polisiemotor wat teen ‘n konstante snelheid beweeg met sy sirene aan, ry verby ‘n stilstaande luisteraar - NSC Physical Sciences - Question 6 - 2017 - Paper 1

Step 1

Stel die Doppler-effek in woorde.

96%

114 rated

Answer

The Doppler effect refers to the apparent change in frequency (or pitch) of a sound detected by a listener when the source of the sound and the listener are in relative motion. As the sound source approaches the observer, the sound waves are compressed, leading to a higher frequency. Conversely, as the sound source moves away from the observer, the sound waves are stretched, resulting in a lower frequency.

Step 2

Skryf die frekwensie van die klank neer wat deur die luisteraar waargeneem word soos die polisiemotor:

99%

104 rated

Answer

6.2.1 Die luisteraar nader: 170 Hz

6.2.2 Weg van die luisteraar af beweeg: 130 Hz

Step 3

Bereken die spoed van die polisiemotor.

96%

101 rated

Answer

To calculate the speed of the police motor, we can use the formula:

$f' = f \left( \frac{v + v_l}{v - v_s} \right)$

Where:

$f'$ is the observed frequency (170 Hz when approaching and 130 Hz when moving away).
$f$ is the source frequency (which can be calculated).
$v$ is the speed of sound in air (340 m/s).
$v_l$ is the speed of the listener (0 m/s since the listener is stationary).
$v_s$ is the speed of the source (police motor).

We want to solve for $v_s$ :

For when the police motor approaches:

$170 = f \left( \frac{340}{340 - v_s} \right)$

For when the police motor is moving away:

$130 = f \left( \frac{340}{340 + v_s} \right)$

By solving these equations, you can find the speed of the police motor as:

$v_s = 45.35 m/s$ (approximately within 45.35 to 45.45 m/s range).

‘n Polisiemotor wat teen ‘n konstante snelheid beweeg met sy sirene aan, ry verby ‘n stilstaande luisteraar - NSC Physical Sciences - Question 6 - 2017 - Paper 1

Worked Solution & Example Answer:‘n Polisiemotor wat teen ‘n konstante snelheid beweeg met sy sirene aan, ry verby ‘n stilstaande luisteraar - NSC Physical Sciences - Question 6 - 2017 - Paper 1

Stel die Doppler-effek in woorde.

Skryf die frekwensie van die klank neer wat deur die luisteraar waargeneem word soos die polisiemotor:

Bereken die spoed van die polisiemotor.

Join the NSC students using SimpleStudy...