Question

ちづ

⑴と⑵がわからないので詳しい図を教えて頂きたいです🙇‍♀️

V
R
10
軌道
83点Pの位置に静止している観測者
の前を,振動数fの音波を発する音
源を備えた超高速列車が直線軌道を音
速Vの半分の速さ 12Vで通過して
いく。 点Pから軌道までの距離を
とする。
12
音源 2
観測者P
(1)
観測者が聞く音の高さはどのように変化するか。 10字以内で簡潔
に述べよ。

波動 57
(2)音源が0=60°の地点で発した音波を観測者が観測するときの振動
数をfo を用いて表せ。
(3) 音源が観測者の正面の点で発した音波を観測者が受けた瞬間に,
観測者はその受けた音波と同じ振動数fの音波を送り返した。 f を fo
を用いて表せ。
(4) 観測者が送った音波は,音源が点0から距離だけ離れた点 R に
達したときに音源に届いた。 rをlを用いて表せ。
(5) 観測者が送った音波を,移動する列車上の音源の位置に置かれた測
定器により, 点Rを通過するとき観測したところ,その振動数はf'
であった。f' をfを用いて表せ。
(岐阜大)

83 (1)音源と観測者を結ぶ直線方向の速
度成分(赤点線)がドップラー効果を生じる。
点0まではPに近づく速さが減りそ
したがって振動数は (つまり音の高さは) 単
調に減少していく。
の後はPから遠ざかる速さが増していく。
1-90
図で考える
3
のがベスト
V
4
(2)公式より
V-1/cos 60°
波動 69
P
2
(3)点で出された音は, OP 方向の速度成分が0なのでドップラー効果を生じ
ない。よって f=fo
(4)音波が O→P→R へと伝わった時間と, 列車が OR へと移動した時間が
等しいから
同じに
1/2 + √ 1² + r² = √1/12 → 1² + r² = (2 r−1)2
V
2
(5) PR= r²+(1)²=1
OR_4
ニト cos=PR=1/
V-
f'=-
2
V
5
-
RO
0
| 2
V
P