M1 „Akustyczny efekt Dopplera”

1. Teoria:

Zjawisko Dopplera polega na zmianie częstotliwości fali podczas wzajemnej zmiany położenia źródła fali i odbiornika. Jeżeli odległość się zwiększa to częstotliwość jest niższa, gdy odległość maleje to częstotliwość jest wyższa. Wykorzystywane jest to w przyrządach do odczytu prędkości poruszającego się pojazdu. Fala radarowa z nadajnika odbija się od pojazdu i powraca do urządzenia pomiarowego, które mierzy zmianę częstotliwości odbitej fali. Wartość zmiany częstotliwości zależy od szybkości poruszającego się obiektu, co umożliwia bezpośredni odczyt szybkości.

2. Pomiary i obliczenia:

Prędkość [m/s]		Minimalna		Pośrednia		Maksymalna		V = 0
Kierunek ruchu wagonika		+	-	+	-	+	-
Nr pomiaru	1	0,062	0,048	0,233	0,214	0,375	0,320	0
		2	0,072	0,047	0,231	0,198	0,367	0,319	0
		3	0,069	0,046	0,225	0,208	0,372	0,322	0
		4	0,063	0,047	0,227	0,217	0,364	0,333	0
		5	0,078	0,043	0,225	0,220	0,348	0,318	0
		6	0,068	0,048	0,225	0,200	0,346	0,343	0
		7	0,064	0,048	0,227	0,218	0,348	0,335	0
		8	0,064	0,050	0,230	0,216	0,348	0,351	0
Średnia prędkość		0,0674	0,0471	0,2279	0,214	0,3585	0,330	0
Częstotliwość [Hz]								f0 = 17715
Nr pomiaru	1	17719	17712	17710	17680	17648	17621	17715
		2	17718	17712	17725	17700	17710	17572	17715
		3	17718	17712	17665	17531	17721	17594	17715
		4	17718	17711	17625	17581	17728	17582	17715
		5	17718	17712	17720	17696	17717	17694	17715
		6	17715	17713	17527	17701	17712	17637	17715
		7	17718	17712	17725	17552	17670	17694	17715
		8	17717	17712	17677	17753	17725	17619	17715
Średnia częstotliwość		17717	17712	17672	17753	17704	17627	17715

a = 24,55 [1/m]

c = 721,59 [m/s]

Δf = 6,841*10^-4 [1/s]

Δf/f₀ = 3,862*10^-8

Δc = 1028,18 [m/s]

c = 721,59 ± 1028,18 [m/s]

3. Wnioski

Wartość otrzymana po obliczeniach skrajnie różni od tej znajdującej się w tablicach, więc wykonane pomiary były całkowicie błędne.

---