Какая частота звука будет услышана человеком, который находится на аэродроме, когда самолет отрывается от взлетной

Звук и доплеровский эффект:

Инструкция: Звук - это механическая волна, распространяющаяся через среду. Частота звука - это количество колебаний звуковой волны в единицу времени. Доплеровский эффект - это изменение частоты звука при движении источника звука и наблюдателя друг относительно друга.

Представим себе ситуацию, когда самолет отрывается от взлетной полосы, двигаясь вперед со скоростью 360 км/ч. Для удобства переведем эту скорость в метры в секунду. 360 км/ч = 100 м/с (в 1 км - 1000 м, в 1 часе - 60 минут, в 1 минуте - 60 секунд).

Теперь, чтобы определить, какую частоту звука услышит человек на аэродроме, нужно учесть доплеровский эффект. Формула для расчета изменения частоты звука при доплеровском эффекте:
f" = f * (v + vнаб) / (v + vисх),
где f - исходная частота звука, vнаб - скорость наблюдателя (человека на аэродроме), vисх - скорость источника звука (самолета), f" - частота звука, услышанная наблюдателем.

В данном случае, так как самолет отдаляется от человека, скорость наблюдателя (vнаб) будет равна 0, так как наблюдатель находится на аэродроме. Теперь учитывая, что v"исх = vисх = 360 км/ч = 100 м/с, формула упрощается до:
f" = f * (v + 0) / (v + 100) = f * v / (v + 100).

Таким образом, частота звука, услышанная человеком на аэродроме, будет равна исходной частоте звука умноженной на скорость самолета и деленной на сумму скорости самолета и скорости звука (около 340 м/с).

Например:
На аэродроме человек услышал звук самолета с частотой 400 Гц. Скорость самолета относительно земли составляет 360 км/ч. Какая частота звука будет услышана этим человеком?

Совет:
Для лучшего понимания доплеровского эффекта рекомендуется изучение диаграммы, иллюстрирующей движение источника звука и наблюдателя относительно друг друга. Также полезно запомнить формулу для вычисления изменения частоты звука при доплеровском эффекте.

Дополнительное задание:
Скорость автомобиля составляет 50 м/с, а частота звука, издаваемого сиреной автомобиля, равна 500 Гц. Какую частоту звука услышат наблюдатели, стоящие на тротуаре, если сирена движется навстречу им?