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Rookie
Anmeldungsdatum: 01.12.2007
Beiträge: 27
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 Rookie Verfasst am: 22. Dez 2007 14:35 Titel: Doppler-Effekt |
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Am Rande des Höllenschlunds sitzt thronend, in einer Atmosphäre aus purem
Schwefeldioxid, der Teufel und inspiziert seine neuen Untertanen, die schreiend an ihm
vorbei in den Höllenschlund hineinfallen (Annahme: konstante Fallgeschwindigkeit).
Als nun wieder einmal eine verlorene Seele vorbeirauscht, hört der Teufel etwas genauer hin
und bemerkt mit seinem hochsensiblen Gehör, dass sich die Frequenz der Schreie von
f1 = 1060Hz auf f2 = 940Hz ändern.
a) Mit welcher Geschwindigkeit fällt der Student in den Höllenschlund (Idealfall!)?
b) Die Schreie des Studenten werden vom Boden ideal reflektiert. Mit welcher Frequenz
hört der noch fallende Student sein eigenes Echo?
c) Mit welcher Frequenz hört der Teufel das Echo des Studenten?
zu a)
Ich habe das ganze mal so versucht:
)
Wenn ich das dann nach  auflöse bekomme ich einen Wert von 
Doch was ich bei dem Doppler-Effekt noch nicht ganz verstehe ist ,wie ich mir die Auswirkungen der Vorzeichen von und  vorzustellen habe. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 22. Dez 2007 14:58 Titel: |
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Eine schöne Aufgabe 
Dein erster Versuch, da etwas anzusetzen, ist eher noch danebengeraten.
Ich würde folgende Vorgehensweise/ folgende Hilfsfragen vorschlagen:
* Welche Formel für den Dopplereffekt kennst du?
* Was bedeuten die Formelbuchstaben darin (in Worten beschreiben! Wenn du magst, gerne sogar noch besser mit Skizze)? Was sagt deine Formel in Worten aus?
* Inwiefern passt diese Formel zu dem, was du hier in der Aufgabe wiederfindest? Welche Teile dieser Aufgabe kannst du in deine Formel fassen, bekommst du dabei vielleicht sogar mehrere Gleichungen in deinem Ansatz für mehrere Teile deiner Aufgabe a)?
* Beachte jeweils beim Aufstellen deiner Gleichungen: Was ist bewegt, was ist in Ruhe?
* Welche Auswirkungen hat das Schwefeldioxid auf deine Rechnung? |
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Rookie
Anmeldungsdatum: 01.12.2007
Beiträge: 27
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| Rookie Verfasst am: 22. Dez 2007 15:36 Titel: |
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Okay ,hab mir schon gedacht ,dass das nicht ganz passt  .. und danke für die Denkanstösse...
Also die einzige Formel zum Dopplereffekt die ich momentan kenne ist diese :)
Dabei ist  die Frequenz die der Empfänger wahrnimmt, die Frequenz des Senders, c natürlich die Schallgeschwindigkeit in dem jeweiligen Medium , die Geschwindigkeit des Empfängers und die Geschwindigkeit des Senders.
Dabei habe ich nur noch nicht ganz verstanden ,wie ich die Auswirkung der Vorzeichen der jeweiligen Geschwindigkeiten zu verstehen habe.
Achja und danke für den Hinweis mit dem Schwefeldioxid ,hatte ich schon ganz übersehen. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 22. Dez 2007 15:47 Titel: |
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Soweit einverstanden 
*Weißt du auch schon, wer hier in der Aufgabe der Empfänger ist und mit welcher Geschwindigkeit er sich bewegt?
* Zum sicheren Verständnis der Vorzeichen kannst du dir zum Beispiel Folgendes überlegen: Wann hört der Empfänger eine höhere Frequenz, wann eine tiefere? Wenn sich der Sender auf ihn zu bewegt oder wenn er sich von ihm entfernt? In welchem dieser beiden Fälle ist also das in deiner Formel positiv, in welchem negativ? |
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Rookie
Anmeldungsdatum: 01.12.2007
Beiträge: 27
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| Rookie Verfasst am: 22. Dez 2007 16:07 Titel: |
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Also Empfänger ist der Teufel und er ruht ,also  .
Wenn der Sender sich auf den Empfänger zu bewegt erhöht sich die Frequenz und ist positiv.Wenn sich der Sender vom Empfänger wegbewegt ist es genau andersherum.
Und verhält es sich bei genauso?... |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 22. Dez 2007 22:33 Titel: |
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| Rookie hat Folgendes geschrieben: | Also Empfänger ist der Teufel und er ruht ,also .
Wenn der Sender sich auf den Empfänger zu bewegt erhöht sich die Frequenz und ist positiv.Wenn sich der Sender vom Empfänger wegbewegt ist es genau andersherum.
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Einverstanden Magst du dich nun mal, gestützt auf diese Überlegungen und diese Formel, daran machen, die im Aufgabentext und der Frage a) beschriebene Situation in konkrete Gleichungen zu packen? (Und gerne wieder in Worten dazusagen, welche Größen in deinen aufgestellten Gleichungen was konkret bedeuten.)
| Zitat: |
Und verhält es sich bei genauso?... |
Ich würde vorschlagen, das überlegst du dir erst dann, wenn du es in der Aufgabe auch brauchst. Solange die Geschwindigkeit des Empfängers Null ist, brauchst du dir über ihr Vorzeichen ja keine Gedanken zu machen. |
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Rookie
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Beiträge: 27
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| Rookie Verfasst am: 22. Dez 2007 23:21 Titel: |
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Ja klar, ich mach mich morgen an die Sache ran und poste dann meine Überlegungen und Lösungsvorschläge. |
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Rookie
Anmeldungsdatum: 01.12.2007
Beiträge: 27
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| Rookie Verfasst am: 23. Dez 2007 12:23 Titel: |
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So ich hab da jetzt mal nen Ansatz:
Da sich die Frequenz des Senders ja nicht ändert, kann man die oben von mir genannte Formel nach umstellen ,2Gleichungen mit den beiden gegebenen Empfänger-Freuquenzen bilden und diese gleichsetzen.Sieht dann so aus
=f_2*(1+\frac{v_s}{c}) )
Die uns gegebenen Werte einsetzen ,dran denken, dass das Medium Schwefeldioxid ist und dann bekomme ich für  |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 23. Dez 2007 12:45 Titel: |
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Prima Mir scheint, du hast den Bogen raus bei der Bestimmung der Vorzeichen in der Dopplerformel je nach Bewegungsrichtung
Schaffst du es nun, beim Weiterrechnen der anderen Aufgabenteile dementsprechende Überlegungen auch für die Bestimmung des jeweiligen Vorzeichens vor der Geschwindigkeit des Empfängers zu verwenden? Denn auch vor die Empfängergeschwindigkeit kommt in der Dopplerformel je nach Bewegungsrichtung ein Plus oder ein Minus. |
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Rookie
Anmeldungsdatum: 01.12.2007
Beiträge: 27
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| Rookie Verfasst am: 23. Dez 2007 13:44 Titel: |
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Also als erstes würde ich nun die Frequenz des Senders mit einer der beiden vorhin angegebenen Gleichungen ausrechnen.Dabei komme ich auf  .
Dann errechne ich mit welcher Frequenz die Schallwellen auf den Boden auftreffen ;dabei komme ich auf 1060Hz.
Den Boden sehe ich nun als neuen unbewegten Sender mit  und der fallende Student ist der neue Empfänger.
)
Das ergibt dann 1123,6Hz als Frequenz mit der der Student sein eigenes Echo hört. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 23. Dez 2007 14:42 Titel: |
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Ich glaube, du hast komplett richtig gedacht und gerechnet , und nur hier beim Eintippen deiner Formel hier im Forum einen Tippfehler gemacht: Stimmt es, dass du in der Formel statt meinst? |
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Rookie
Anmeldungsdatum: 01.12.2007
Beiträge: 27
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| Rookie Verfasst am: 23. Dez 2007 14:46 Titel: |
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Ja ,du hast recht ...ich hätte mit dazu schreiben sollen ,dass gleich ist .Denn nun ist ja der, immernoch mit der Geschwindigkeit ,fallende Student der Empfänger. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
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| dermarkus Verfasst am: 23. Dez 2007 14:48 Titel: |
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Prima
Hast du das ganze nun so gut verstanden, dass du die c) ganz ohne weitere Rechnung beantworten kannst? |
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Rookie
Anmeldungsdatum: 01.12.2007
Beiträge: 27
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| Rookie Verfasst am: 23. Dez 2007 16:10 Titel: |
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Also ich würde das so sehen ,dass die Frequenz des vom Teufel zu hörenden Echo genauso groß ist wie die Frequenz der Schallwellen ,die auf den Boden auftreffen ,also 1060Hz.
Sender(sozusagen der Boden) und Empfänger (Teufel) sind ja diesmal beide unbewegt und somit fällt der ganze Term in meiner Gleichung mit c,vS und vE ja weg bzw. wird 1. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
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| dermarkus Verfasst am: 23. Dez 2007 16:17 Titel: |
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Einverstanden |
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Rookie
Anmeldungsdatum: 01.12.2007
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| Rookie Verfasst am: 23. Dez 2007 16:23 Titel: |
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Allles klar ,also das wars ...wenn man erstmal son bissl die Grundlagen und die Hintergründe verstanden hat ,fällt einem das Lösen einer solchen Aufgabe doch gleich viel leichter
Ich danke Dir für deine Hilfe ! |
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