Какова скорость, с которой пароход отдаляется от берега, если отходящий пароход начинает издавать свисток, и его звук

Содержание вопроса: Скорость парохода, отдаляющегося от берега

Описание: Звуковые волны распространяются в воздухе со скоростью, которую обычно обозначают как "v". В данной задаче нам известна скорость звука в воздухе "v" = 339 м/с. Звуковая волна, издаваемая свистком парохода, имеет частоту "f1" = 394 Гц, а звуковая волна, которую мы слышим на берегу, имеет частоту "f2" = 389 Гц.

Относительное изменение частоты звука связано с относительным изменением скорости источника и наблюдателя. Формула Допплера позволяет вычислить относительное изменение частоты по следующей формуле:

( f2 - f1 ) / f1 = v / c

где "c" - скорость распространения волны.

Мы знаем значение относительного изменения частоты и значение скорости звука в воздухе. Подставив значения в формулу, мы можем вычислить скорость парохода:

( 389 - 394 ) / 394 = v / 339

(-5) / 394 = v / 339

v ≈ -4.32 м/с

Отрицательное значение скорости указывает на то, что пароход удаляется от наблюдателя.

Например:
Звуковая волна, издаваемая свистком парохода, имеет частоту 364 Гц. Скорость звука в воздухе равна 331 м/с. Какова скорость парохода?

Совет: Для лучшего понимания формулы Допплера можно провести аналогию с увеличением или уменьшением высоты тона сирены, когда она приближается или отдаляется от вас. Помните, что отрицательное значение скорости указывает на удаление источника звука, а положительное значение - на его приближение.

Задача для проверки: Звуковая волна, издаваемая машиной, имеет частоту 540 Гц. Скорость звука в воздухе равна 330 м/с. Какова скорость машины, если звуковая волна, которую мы слышим на берегу, имеет частоту 510 Гц? (Ответ с точностью до десятых)