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esercizio 55 pag 122 del libro quantum

Calcola la velocità in km/h con cui ci avviciniamo a una
sirena se il suono, emesso a una frequenza di 400 Hz,
viene udito con la frequenza di 431 Hz. [89 km/h]

quindi dovrebbe essere un caso di sorgente ferma e osservatore in avvicinamento. Devo ricavare la velocità usando la formula da cui si ricava la frequenza? o devo considerare la variazione di frequenza? mi sono un po' persa (probabilmente in un bicchier d'acqua) e non ho le idee chiare. Grazie a chiunque mi dia una mano

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carla_secchi

(@carla_secchi)

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01/07/2024 12:17

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#effettodoppler #onde #fisica

6 Risposte

431 = 400·(340 + vo)/340

risolvi ed ottieni: vo = 26.35 m/s---> vo=26.35·3.6 = 94.86 km/h

LucianoP

(@lucianop)

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01/07/2024 15:10

@lucianop anche io risolvevo così, però dopo l'input datomi da @emanuele_notazio ho provato a mettere a sistema considerando la variazione di frequenza in questo modo:

[(Vsuono+Voss)/Vsuono]*f=462

[(Vsuono-Voss)/Vsuono]*f=400

[(343+Voss)/343]*f=462

[(343-Voss)/343]*f=400

343+Voss/343*f/343-Voss/343*f= 462/400

quindi semplifico 343 e f ed ottengo

343+Voss/343-Voss=462/400

400*(343+Voss)=462*(343-Voss)

137200+400Voss= 158466- 464Voss

dopo i calcoli

Voss=21266/862= 24,67 m/s ovvero 88,8 Km/h

Da carla_secchi Autore 02/07/2024 12:14

@carla_secchi....Luciano ha fatto un lavoro splendido

Da remanzini_rinaldo 02/07/2024 15:14

@lucianop 👍👌👍

Da remanzini_rinaldo 03/07/2024 05:22

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Utilizzando la formula generale della variazione di frequenza dovuta all'effetto Doppler, si ricava la velocità del ricevitore

\[f = f' \frac{v \pm v_r}{v \pm v_s} \:\Bigg|_{\substack{v_s = 0}}\,.\]

Basta sostituire, ricavare $v_r$ e procedere con i calcoli.

enrico_bufacchi

(@enrico_bufacchi)

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01/07/2024 14:02

@enrico_bufacchi

dopo l'input datomi da @emanuele_notazio ho provato a mettere a sistema considerando la variazione di frequenza e ho risolto in questo modo:

[(Vsuono+Voss)/Vsuono]*f=462

[(Vsuono-Voss)/Vsuono]*f=400

[(343+Voss)/343]*f=462

[(343-Voss)/343]*f=400

343+Voss/343*f/343-Voss/343*f= 462/400

quindi semplifico 343 e f ed ottengo

343+Voss/343-Voss=462/400

400*(343+Voss)=462*(343-Voss)

137200+400Voss= 158466- 464Voss

dopo i calcoli

Voss=21266/862= 24,67 m/s ovvero 88,8 Km/h

Da carla_secchi Autore 02/07/2024 12:15

@carla_secchi con Vs = 0 , al denominatore compare la sola velocità del suono V

Da remanzini_rinaldo 02/07/2024 15:20

@enrico_bufacchi 👍👌👍

Da remanzini_rinaldo 03/07/2024 05:21

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Gregorius

(@gregorius)

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01/07/2024 15:44

@gregorius

dopo l'input datomi da @emanuele_notazio ho provato a mettere a sistema considerando la variazione di frequenza in questo modo:

[(Vsuono+Voss)/Vsuono]*f=462

[(Vsuono-Voss)/Vsuono]*f=400

[(343+Voss)/343]*f=462

[(343-Voss)/343]*f=400

343+Voss/343*f/343-Voss/343*f= 462/400

quindi semplifico 343 e f ed ottengo

343+Voss/343-Voss=462/400

400*(343+Voss)=462*(343-Voss)

137200+400Voss= 158466- 464Voss

dopo i calcoli

Voss=21266/862= 24,67 m/s ovvero 88,8 Km/h

Da carla_secchi Autore 02/07/2024 12:15

Mi spieghi da dove è saltato fuori il valore di 462 Hz, quando il testo parla di 431Hz?

Da Gregorius 02/07/2024 15:15

@gregorius ....E' fisica creativa

Da remanzini_rinaldo 02/07/2024 15:22

@gregorius ho semplicemente sbagliato la trascrizione, ho svolto l'esercizio a mano sul quaderno e ho trascritto i passaggi credendo si capisse di più rispetto allo screen del quaderno. Non mi ero accorta di aver sbagliato.

Da carla_secchi Autore 02/07/2024 15:48

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Sorgente ferma; osservatore in avvicinamento con velocità v; sente una frequenza f' maggiore.

f' = 431 Hz;

f = 400 Hz,

f' = f * [(v suono) + v] / (v suono);

v suono = 340 m/s (a 20°C);

[(v suono) + v] / (v suono) = f' / f;

(v suono) + v = (v suono) * f' / f;

v = (v suono) * f'/ f - (v suono);

v = (340 * 431 / 400) - 340;

v = 340 * 1,0775 - 340;

v = 366,35 - 340 = 26,35 m/s; velocità dell'osservatore;

in km/h:

v = 26,35 * 3600 / 1000 = 26,35 * 3,6 = 94,86 km/h. (Circa 95 km/h).

Forse il testo usa un valore diverso per la velocità del suono.

Ciao @carla_secchi

Il testo parla di un osservatore in avvicinamento, non di un osservatore che prima si avvicina e poi si allontana e la frequenza f = 400 Hz è la frequenza emessa dalla sorgente ferma. Io l'ho capita così.

Ciao @carla_secchi

(@mg)

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02/07/2024 11:30

@mg anche io di primo acchitto ho risolto così, però il risultato dato dal testo è di 89km/h. Allora dopo l'input datomi da @emanuele_notazio ho provato a mettere a sistema considerando la variazione di frequenza in questo modo:

[(Vsuono+Voss)/Vsuono]*f=462

[(Vsuono-Voss)/Vsuono]*f=400

[(343+Voss)/343]*f=462

[(343-Voss)/343]*f=400

343+Voss/343*f/343-Voss/343*f= 462/400

quindi semplifico 343 e f ed ottengo

343+Voss/343-Voss=462/400

400*(343+Voss)=462*(343-Voss)

137200+400Voss= 158466- 464Voss

dopo i calcoli

Voss=21266/862= 24,67 m/s ovvero 88,8 Km/h

Da carla_secchi Autore 02/07/2024 12:13

@carla_ secchi ....sei in netta minoranza🤨

Da remanzini_rinaldo 02/07/2024 15:11

Ciao @carla_secchi

Da mg 02/07/2024 18:19

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È il caso sorgente ferma e osservatore in movimento

Devi calcolare la velocità attraverso la variazione di frequenza

emanuele_notazio

(@emanuele_notazio)

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01/07/2024 12:27

@emanuele_notazio grazie mille

Da carla_secchi Autore 01/07/2024 12:30

@emanuele_notazio aggiornamento:

ho messo a sistema e ho risolto. Grazie ancora per l'input

Da carla_secchi Autore 01/07/2024 13:02

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Calcola la velocità in km/h con cui ci avviciniamo a una
sirena se il suono, emesso a una frequenza di 400 Hz,
viene udito con la frequenza di 431 Hz. [89 km/h]

Effetto+Doppler +Chiamando +v=velocità+di+propagazione+dell’onda

fo = f(V+Vo)/V

@ Tamb = 20°C

431*340 = 400(340+Vo)

340(431-400) = 400Vo

Vo = 17/20*31 = 26,35 m/s

V'o = Vo*3,6 = 26,35*3,6 = 95 km/h

@ Tamb = 15°C

431*330 = 400(330+Vo)

330(431-400) = 400Vo

Vo = 33/40*31 = 25,58 m/s

V'o = Vo*3,6 = 25,58*3,6 = 92 km/h

@ Tamb = 10°C

431*320 = 400(320+Vo)

320(431-400) = 400Vo

Vo = 16/20*31 = 24,80 m/s

V'o = Vo*3,6 = 24,80*3,6 = 89 km/h

Lo sanno pure i sassi che la velocità del suono è variabile con la temperatura, pertanto suggerire un risultato senza precisare la temperatura di riferimento non ha senso !!

remanzini_rinaldo

(@remanzini_rinaldo)

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02/07/2024 14:11

@remanzini_rinaldo 👍 👍 👍 Caro Rinaldo, dubito che lo sappia chi ha un comprendonio più duro di un sasso! Come dice l'adagio "Carta canta e...."

Da Gregorius 02/07/2024 15:38

@Gregorius sarei io con il comprendonio più duro di un sasso? Scrivendo qui volevo solo cercare un aiuto non certo scatenare il sarcasmo di estranei. Ho chiesto proprio perchè sto cercando di preparare un esame di fisica (base) alla facoltà di medicina e sono arruginita rispetto agli studi liceali. Comunque vi ringrazio lo stesso per il tempo che avete speso

buona giornata

Da carla_secchi Autore 02/07/2024 15:59

@carla_secchi

Non conoscendoti non potrei averne la certezza, ma se 5 persone ti danno la stessa risposta e uno solo te ne fornisce un'altra, senza peraltro dare alcuna indicazione di quanto afferma, qualche dubbio sulla correttezza della soluzione io l'avrei. Nella mia quarantennale esperienza ti posso assicurare che problemi con indicate soluzioni errate ne ho visti a bizzeffe. Non posso escludere che la tua soluzione possa anche essere corretta, ma non lo è per il problema da te proposto. Libera di non credermi. Non hai però risposto alla mia domanda. Da dove viene il valore di 462Hz?

Buona giornata anche a te

Da Gregorius 02/07/2024 16:41

@Gregorius👍👌👍

Da remanzini_rinaldo 03/07/2024 05:24

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