Wstęp:

Efekt Dopplera polega na zmianie częstotliwości fal docierających do obserwatora podczas gdy odległość pomiędzy nim a źródłem fal o określonej częstotliwości ulega zmianie.

Cel ćwiczenia:

Wyznaczenie prędkości dźwięku rozchodzącego się w powietrzu.

Przebieg doświadczenia:

Po zapoznaniu się z aparaturą pomiarową przystąpiliśmy do pomiarów prędkości źródła dźwięku czyli wagonika oddalającego oraz przybliżającego się do mikrofonu przy trzech wartościach prędkości: minimalnej, średniej i maksymalnej oraz częstotliwości przemieszczającego się źródła dźwięku również przy trzech wartościach prędkości.

Otrzymane wyniki zostały przedstawione w poniższej tabeli:

PRĘDKOŚĆ		minimalna		pośrednia		maksymalna		V=0
Kierunek ruchu wagonika Zbliżanie (+) Oddalanie (-)		+	-	+	-	+	-	+	-
Nr pomiaru	1	0,159	0,154	0,352	0,315	0,492	0,416	0	0
		2	0,158	0,152	0,354	0,315	0,492			0,418
		3	0,158	0,152	0,350	0,313	0,494			0,416
		4	0,159	0,151	0,350	0,313	0,493			0,418
		5	0,158	0,152	0,351	0,312	0,492			0,419
		6	0,159	0,153	0,349	0,310	0,491			0,418
		7	0,156	0,152	0,348	0,312	0,492			0,417
		8	0,157	0,152	0,349	0,315	0,490			0,419
		9	0,158	0,153	0,351	0,313	0,493			0,419
		10	0,160	0,152	0,349	0,313	0,490			0,416
Wartość średnia prędkości		0,158	0,152	0,350	0,313	0,491	0,417	0

CZĘSTOTLIWOŚĆ
Nr pomiaru	1	18892	18876	18904	18867	18908	18863	18884	18874
		2	18893	18876	18904	18868	18910			18864
		3	18892	18876	18902	18867	18911			18866
		4	18893	18876	18904	18868	18910			18863
		5	18893	18876	18904	18868	18910			18862
		6	18893	18876	18904	18867	18910			18862
		7	18893	18876	18904	18867	18909			18862
		8	18893	18876	18904	18867	18909			18864
		9	18893	18876	18904	18867	18912			18865
		10	18893	18876	18904	18867	18912			18864
Wartość średnia częstotliwości		18892	18876	18903	18867	18910	18863	18884	18874

Opracowanie wyników:

Wyznaczenie prędkości rozchodzenia się dźwięku w powietrzu:

• Przy oddalaniu się źródła dźwięku od obserwatora:

Wykres zależności f(v) dla oddalania się źródła dźwięku od obserwatora:

• Przy przybliżaniu się źródła dźwięku do obserwatora:

Wykres zależności f(v) dla przybliżania się źródła dźwięku do obserwatora:

Wnioski:

Prędkość dźwięku jest większa przy oddalaniu się wózka od mikrofonu niż przy przybliżaniu się do niego.

Częstotliwość przy oddalaniu się wózka maleje wprost proporcjonalnie do prędkości wózka,

a przy przybliżaniu się wózka częstotliwość rośnie wprost proporcjonalnie do wzrostu prędkości wózka.

Przy największej prędkości przy oddalaniu się wózka częstotliwość jest najmniejsza, natomiast

przy przybliżaniu przy największej prędkości częstotliwość jest największa.