Εργασία: Φαινόμενο Doppler ΒΑΘΜΟΣ: 1ο ΘΕΜΑ Στήλη Α Στήλη Β

Transcript

1 Εργγασί ία: : Φαιννόμεεννο r Όνομα:.. Ημερομηνία:././. 1 ο ΘΕΜΑ Α 1 ) Να σμπληρωθούν τα κενά στις προτάσεις πο ακολοθούν: ΒΑΘΜΟΣ:.. Επιμέλεια : Λεωνίδας Ξηρός, Φσικός α. Το φαινόμενο εμφανίζεται κάθε φορά πο μια πηγή κμάτων βρίσκεται σε με ένα παρατηρητή. β. Το φαινόμενο ισχύει σε τα κύματα, αλλά διαφοροποιείται η σχέση πολογισμού της σχνότητας πο ακούει ο παρατηρητής στα κύματα από τα κύματα. γ. Όταν ο παρατηρητής βρίσκεται σε σχετική κίνηση ως προς τη πηγή μετρά ταχύτητας διάδοσης από ατή το ήχο, σγκεκριμένα. το ήχο όταν πλησιάζει προς τη πηγή και.όταν απομακρύνεται από ατή. δ. Το μήκος κύματος πο μετρά ο παρατηρητής διαφέρει από ατό πο παράγει η πηγή σε ακινησία όταν ατή. ως προς το.. Όταν η πηγή πλησιάζει το παρατηρητή ατός μετρά μήκος κύματος και ίσο με. Όταν η πηγή απομακρύνεται από το παρατηρητή ατός μετρά μήκος κύματος και ίσο με. ε. Εάν το κύμα πο παράγεται από πρωτεύων πηγή προσπίπτει σε επιφάνεια τότε ανακλάται με σχνότητα ίση με ατή πο.. παρατηρητής στη θέση της. λόγω. Α 2 ) Να αντιστοιχίσετε καθεμιά από τις περιπτώσεις της σχετικής κίνησης της πηγής () με παρατηρητή (Α) της στήλης Α με τις σχέσεις της στήλης Β. 4. 1) Στήλη Α Στήλη Β Α) Α Β) Α Α Γ) Δ) Ε) Α Φσική Γ Λκείο

2 Α 3 ) Στο παρακάτω σχήμα απεικονίζεται ακίνητος παρατηρητής Α μεταξύ δο ακλόνητων εμποδίων και ποδηλάτης πο πατάει κόρνα σχνότητας (πηγή ) κινείται με σταθερή ταχύτητα από το εμπόδιο 1 προς το 2. 1 Α 2 1. Ο παρατηρητής Α αντιλαμβάνεται ήχο από ανάκλαση από το εμπόδιο 1 σχνότητας: α. β. γ. Α 2. Ο παρατηρητής Α αντιλαμβάνεται ήχο από ανάκλαση από το εμπόδιο 2 μήκος κύματος: α. λ λ β. λ λ γ. λ λ όπο λ το μήκος κύματος πο παράγει η πηγή ακίνητη. 3. Ο ποδηλάτης αντιλαμβάνεται ήχο από ανάκλαση από το εμπόδιο 2 σχνότητας: α. β. γ. Α Α 5 ) Στις παρακάτω προτάσεις επιλέξτε ένα Σ για τις σωστές και ένα Λ για τις λανθασμένες. α. Το φαινόμενο χρησιμοποιείται από τος γιατρούς, για να παρακολοθούν τη ροή το αίματος. β. Όταν ένας παρατηρητής πλησιάζει με σταθερή ταχύτητα μια ακίνητη ηχητική πηγή, τότε ακούει ήχο μικρότερης σχνότητας (βαρύτερο) από ατόν πο παράγει η πηγή. γ. Βασιζόμενοι στο φαινόμενο μπορούμε να βγάλομε σμπεράσματα για την ταχύτητα ενός άστρο σε σχέση με τη Γη. δ. Το φαινόμενο ισχύει και στην περίπτωση των ηλεκτρομαγνητικών κμάτων. ε. Η σχέση πο περιγράφει το φαινόμενο για το φως είναι διαφορετική από ατή πο ισχύει για τον ήχο. στ. Η σχνότητα το ήχο της σειρήνας το τρένο, την οποία αντιλαμβάνεται ο μηχανοδηγός, είναι σε όλη τη διάρκεια της κίνησης σταθερή. Φσική Γ Λκείο

3 2 ο ΘΕΜΑ Β 1 ) Ένας παρατηρητής κινείται με σταθερή ταχύτητα Α προς ακίνητη σημειακή ηχητική πηγή. Οι σχνότητες πο αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής, πριν και αφού διέλθει από την ηχητική πηγή, διαφέρον μεταξύ τος κατά s/10, όπο s η σχνότητα το ήχο πο εκπέμπει η ηχητική πηγή. Αν η ταχύτητα διάδοσης το ήχο στον αέρα, ο λόγος Α / είναι ίσος με: α. 10 β. 1/10 γ. 1/20. Β 2 ) Σε σημείο εθείας ε βρίσκεται ακίνητη ηχητική πηγή πο εκπέμπει ήχο σταθερής σχνότητας. Πάνω στην ίδια εθεία ε παρατηρητής κινείται εκτελώντας απλή αρμονική ταλάντωση πλάτος Α, όπως φαίνεται στο σχήμα. 1. Η σχνότητα το ήχο πο αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής θα είναι μέγιστη, όταν ατός βρίσκεται: α. στη θέση ισορροπίας Ο της ταλάντωσής το κινούμενος προς την πηγή. β. σε τχαία θέση της ταλάντωσής το απομακρνόμενος από την πηγή. γ. σε μία από τις ακραίες θέσεις της απλής αρμονικής ταλάντωσης.. 2. Η σχνότητα το ήχο πο αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής θα είναι ελάχιστη, όταν ατός βρίσκεται: α. στη θέση ισορροπίας Ο της ταλάντωσής το κινούμενος προς την πηγή. β. σε τχαία θέση της ταλάντωσής το απομακρνόμενος από την πηγή. γ. σε μία από τις ακραίες θέσεις της απλής αρμονικής ταλάντωσης.. Φσική Γ Λκείο

4 3. Η σχνότητα το ήχο πο αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής θα είναι ίση με της πηγής, όταν ατός βρίσκεται: α. στη θέση ισορροπίας Ο της ταλάντωσής το κινούμενος προς την πηγή. β. σε τχαία θέση της ταλάντωσής το απομακρνόμενος από την πηγή. γ. σε μία από τις ακραίες θέσεις της απλής αρμονικής ταλάντωσης.. Β 3 ) Μεταξύ δύο ακίνητων παρατηρητών Β και Α κινείται πηγή με σταθερή ταχύτητα πλησιάζοντας προς τον Α. Οι παρατηρητές και η πηγή βρίσκονται στην ίδια εθεία. Η πηγή εκπέμπει ήχο μήκος κύματος λ, ενώ οι παρατηρητές Α και Β αντιλαμβάνονται μήκη κύματος λ 1 και λ 2 αντίστοιχα. Τότε για το μήκος κύματος το ήχο πο εκπέμπει η πηγή θα ισχύει: α. (λ 1 +λ 2 )/2 β.(λ 1 -λ 2 )/2 γ. λ 1 λ 2 /(λ 1 +λ 2 ).. Β 4 ) Ακίνητη ηχητική πηγή εκπέμπει ήχο σταθερής σχνότητας s = 680 Hz. Στην ίδια εθεία πο διέρχεται από την ηχητική πηγή και σε μικρή απόσταση από ατήν, κινείται όχημα με σταθερή ταχύτητα μέτρο 40 m/s απομακρνόμενο από την πηγή. Τη χρονική στιγμή t = 0, αρχίζει να φρενάρει προσδίδοντας στο όχημα σταθερή επιβράδνση ίδιας διεύθνσης με την ταχύτητάς το και μέτρο 5 m/s 2. Η σχνότητα το ήχο πο γίνεται αντιληπτός από τον οδηγό το ατοκινήτο τη χρονική στιγμή t = 2s είναι: α. 560 Hz β. 620 Hz γ. 680 Hz.. Φσική Γ Λκείο

5 Β 5 ) Περιπολικό κινούμενο κατά μήκος εθύγραμμης λεωφόρο με ταχύτητα μέτρο us = uηχ/10 πλησιάζει σε μια διασταύρωση πο έχει φανάρια, όταν εκείνη τη στιγμή περνάει το κόκκινο φανάρι ατοκίνητο με ταχύτητα μέτρο u =uηχ/8, όπως φαίνεται στο σχήμα.. Αν η σειρήνα το περιπολικού έχει σχνότητα s και η γωνία πο σχηματίζον μεταξύ τος οι δύο δρόμοι είναι φ (δίνεται ημφ = 0,6 και σνφ = 0,8), ο λόγος της σχνότητας το ήχο πο αντιλαμβάνεται ο παραβάτης οδηγός προς τη σχνότητα της σειρήνας είναι: α. 9/11 β. 10/8 γ. 11/9. 3 ο ΘΕΜΑ Ένας παρατηρητής Α και ένα περιπολικό πο θεωρούμε ως πηγή ήχο, κινούνται απομακρνόμενοι ο ένας από τον άλλον στον ίδιο εθύγραμμο δρόμο με σταθερές ταχύτητες μέτρο Α =20 m/s και s =20m/s αντίστοιχα. Φσική Γ Λκείο

6 Το περιπολικό εκπέμπει ήχο σχνότητας s = 360Hz για χρονικό διάστημα Δts =4s. Για τον ήχο πο αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής εφόσον μας δίνεται η ταχύτητα το ήχο στον αέρα uηχ = 340 m/ s να πολογίσετε : α. Την ταχύτητα διάδοσής το. β. Το μήκος κύματός το... γ. Τη σχνότητά το.. δ. Τη χρονική το Δt διάρκεια. 4 ο ΘΕΜΑ Το ελατήριο το σχήματος έχει σταθερά k=900ν/m και έχει στο ένα άκρο το στερεωμένο ένα σώμα Σ 1 πο φέρει ενσωματωμένο ένα δέκτη ήχο. Το άλλο άκρο το ελατηρίο είναι ακλόνητα στερεωμένο. Το σύστημα Σ 1 -k εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο και η απομάκρνσή το περιγράφεται από τη σχέση x 0,4ημ30t (.I.), παίρνοντας τα θετικά προς τα δεξιά. Τη χρονική στιγμή πο το σώμα Σ 1 κινείται με τη μέγιστη ταχύτητα το προς τη θετική κατεύθνση το άξονα x x, σγκρούεται κεντρικά ελαστικά με ακίνητο σώμα Σ 2 μάζας m 2 =3kg, το οποίο φέρει ενσωματωμένη πηγή πο εκπέμπει ήχο σταθερής σχνότητας s =692Hz. Να πολογίσετε: Φσική Γ Λκείο

7 α) τη μάζα το σώματος Σ 1 καθώς και την ταχύτητά το ελάχιστα πριν την κρούση. β) τις ταχύτητες των σωμάτων Σ 1 και Σ 2 αμέσως μετά την κρούση.. γ) τη σχνότητα πο ανιχνεύει ο δέκτης όταν το σώμα Σ 1 διέρχεται για 1η και 2η 11 φορά από τη θέση x1 mμετά τη κρούση με το Σ δ) τη δναμική ενέργεια της ταλάντωσης τη χρονική στιγμή πο ο δέκτης ανιχνεύει ήχο σχνότητας =680Hz μετά τη κρούση. Δίνεται η ταχύτητα το ήχο στον ακίνητο αέρα: ήχο =340m/s.. Φσική Γ Λκείο