受験番号| 第
番
物理
301
その3
第3問 図のように、音源が一定の振動数。の音を出しながら半径,速
さゅで反時計回りに等速円運動をしている。任意の時刻はにおける音源の
位置をPとし、円の中心0から2r離れた位置Qで音を観測すると、観測
者は音の振動数の変化を観測した。これは点Pでの音源の連度下のPQ方
向の成分(QからPの向きを正とする)が時間変化するからである。時
刻=0のとき、観測者に最も近い位置Rを音源が通過したとする。音速
をVとし、かはVに比べて十分に小さいものとして、以下の問いに答えよ。
[1] を次の手順で求めよ。
間1
間1 ZPOQ を,もまを用いて表せ。
間2 PQ間の距離を求めよ。余弦定理を用いてよい。
B-
間2
間3 2OPQ を目としたとき、sin 0 を求めよ。
正弦定理を用いてよい。
余弦定理:=が+- 2e cosA
間4 を求めよ。
正弦定理:
sin A
sin B
sin C
答
間3
(武と説明)
間4
[2] 時刻で点Pから出る音を点Qで観測すると,振動数は「であった。音源
問5
が時刻= 0から1回転する間におおいて、以下の問いに答えよ。
間5 /をV.J。 を用いて表せ。
間6 観酬される最小の振動数」とその音が出る時制もを求めよ。また。観
測される最大の振動数」とその音が出る時刻」を求めよ。
間7 音の出る時刻制!を横軸に、その音の観測される振動数」を縦軸とするグ
ラフとして、最も適切なものをD~のから選べ。
答
間6
(式と説明)
間7
小計
点
