6.1 'n Ambulans beweeg teen 'n konstante snelheid van 30 m·s⁻¹ na 'n stilstanding luisteraar toe - NSC Physical Sciences - Question 7 - 2016 - Paper 1

Die frekwensie ($f$) kan bereken word met die formule:

$f = \frac{v}{\lambda}$

waar: v = spoed van die klank = 340 m·s⁻¹, \lambda = golflengte = 0,28 m.

Dus,

$f = \frac{340 \, \text{m/s}}{0,28 \, \text{m}} \approx 1214,29 \, ext{Hz}$.

Hier gebruik ons die Doppler-formule. Die waargenome frekwensie ($f'$) is gegee as:

$f' = f \frac{v + v_l}{v - v_s}$

waar: v = spoed van die klank = 340 m·s⁻¹, v_l = spoed van die luisteraar (0, want die luisteraar is stilstand), v_s = spoed van die bron (ambulans) = 30 m·s⁻¹, f = oorspronklike frekwensie wat ons net bereken het = 1214,29 Hz.

$f' = 1214,29 \, \text{Hz} \times \frac{340 + 0}{340 - 30} = 1214,29 \, \text{Hz} \times \frac{340}{310} \approx 1270,679 \, ext{Hz}$.

Die frekwensie wat deur die luisteraar gehoor word, sal VERHOOG. Wanneer die snelheid van die ambulans afneem, sal die relative snelheid van die sirene teenoor die luisteraar afneem, wat beteken dat die klankgolf meer kompleks is en die frekwensie verhoog.

Wanneer die ster weg van die Aarde af beweeg, sal die golflengtes van die lighouelens wat ons waarneem, langer wees, wat lei tot 'n verskuiwing na die rooi kant van die spektrum. Hierdie rooi verskuiwing dui aan dat die ster wegbeweeg, en hoe vinniger dit beweeg, hoe groter die verskuiwing.