[15]
【センターより】
Z
音波に関する次の文章を読み, 下の問い ((1)~(3)) に答えよ。
音のドップラー効果について考える。 音源、観測者, 反射板はすべて一直線上に位置し
ているものとし、空気中の音の速さはVとする。また、風は吹いていないものとする。
(1)次の文章中の空欄 アイに入れる語句と式の組合せとして最も適当なもの
を下の①~③のうちから1つ選べ。 [1]
図1のように、静止している振動数の音源へ向かって、観測者が速さで移動
している。このとき、観測者に聞こえる音の振動数はア音源から観測者へ向か
う音波の波長はイである。
うし
一秒
る。
音源
fi
図 1
ア
①よりも小さく
②よりも小さく
イ
V-v
f1
V
ひ
fi
V2
2 = 1
③ よりも小さく
(V+v)fi
[V-v
④
力と等しく
f1
V
と等しく
f1
V2
⑥
と等しく
(V+v)fi
V-v
0よりも大きく
f₁
し
V
秒
よりも大きく
f₁
V2
⑨ よりも大きく
(V+v)f₁
観測者
(2) 図2のように, 静止している観測者へ向かって, 振動数の音源が速さ”で移動
している。 音源から観測者へ向かう音波の波長を表す式として正しいものを下の
①~⑤のうちから1つ選べ。 = 2
V
①
f2
観測者
図2
V-v
V+v
②
③
f2
f2
音源
f2
V²
V2
⑤
(V-v)f2
(V+v)f2
(3) 図3のように, 静止している振動数の音源へ向かって, 反射板を速さで動か
した。 音源の背後で静止している観測者は,反射板で反射した音を聞いた。 その音の
振動数はf であった。 反射板の速さを表す式として正しいものを、下の①~⑧
のうちから1つ選べ。 3
=
観測者
fs-fav
₤3+f1
[③]
₤3-f1
V
~
®
音源
反射板
①
fi
14
②
図 3
fi
y
V⑦ √ √
f3-f1y
N fs
✓fi
⑧
f3-fly
f3