Dopplereffekt - Geschwindigkeit bestimmen

lurchi · Anmeldungsdatum: 22.03.2011 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo zusammen!
Ich habe die Aufgabe, mit Hilfe des Dopplereffektes die Geschwindigkeit eines vorbeifahrenden Autos zu bestimmen.
Dafür habe ich zu aller erst die Formel nach u umgestellt:
http://img141.imageshack.us/i/formel.jpg
Danach habe ich mir dann die Frequenz eines Autos angeguckt:
http://img69.imageshack.us/i/frequenzg.jpg/
Doch da ist mein Problem. Was setzte ich in der obrigen Formel für fe ein? F ist ja die Frequenz, wenn das Auto genau neben einem ist.
Ich hoffe ihr könnt mir helfen. Achja und vielleicht kennt ihr ja auch noch ein besseres Programm zum Frequenzen auslesen, bin mit dem jetztigen nicht ganz so zufrieden. Danke schonmal im Vorraus!
MFG lurchi

Meine Ideen:
fe=Dopplerverschiebung
doch was ist das genau?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Geht es um den akustischen Dopplereffekt?
Welche Frequenz (Schallquelle) hast Du vom Auto?
Kann entgegenkommend / wegfahrend gemessen werden? Ist formelmäßig am einfachsten.

lurchi18 · Gast

oh tut mir leid. Ja es geht um den Akustischen Dopplereffekt mit ein em ruhenden Empfänger und einer sich bewegenden Quelle. Ja die Frequenzen kann ich ja am Pc ablesen, also hätte ja ich eigentlich jede, falls ich es richtig verstanden habe.

MFG lurchi

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

lurchi17 · Gast

Wie was messe ich? Ich zeichne ein vorbeifahrendes Auto auf und betrachte mir dann am PC die Frequenz, um später die Geschwindigkeit zu bestimmen. Mit Hilfe der oben stehenden Formel, dort tauchen halt die Probleme auf.

MFG lurchi

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Lurchi16 · Gast

Achso oh das meinst du...
Ich habe mehrere Versuche, aber ich beziehe die Frage einfach mal auf einen Motor.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Du mißt also die Frequenz vom ankommenden, meinetwegen f_1 und die vom wegfahrenden Fahrzeug f_2, bist relativ nahe der Straße? Suchst die Geschwindigkeit?
Dafür gibt es Näherungsformeln, zwei Gleichungen, zwei Unbekannte.

lurchi15 · Gast

Ja aber am liebsten wäre es mir mit der oben stehenden Formel, welche ich ja bereits nach u umgestellt habe...
Nur damit komm ich nicht wirklich klar.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Du hast zwar die Formel nach der gesuchten Geschwindigkeit umgestellt, es kommt aber die unbekannte Senderfrequenz f drin vor. Vielleicht mal überfliegen; für relativ langsame Geschwindigkeiten Näherung http://de.wikipedia.org/wiki/Dopplereffekt

Bitte nachrechnen

lurchi14 · Gast

Ok. Also ist a in diesen Fall f+/f-?
Und F+ steht für die Frequenz wenn sich das Fahrzeug nähert und F- wenn es sich entfernt?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

ja, bei nicht zu schnellen Fahrzeugen.

lurchi14 · Gast

Und bis zu welcher Geschwindigkeit geht das so ca?
Ich habe aber trotzdem nochmal eine Frage zu meiner Formel oben.
Was gibt das F denn an? ist das nicht die Normale Frequenz, also genau dann, wenn das Auto an einem vorbei fährt?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Die Näherungsformeln gelten, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit klein gegen Schallgeschwindigkeit ist. Hoffe, daß das zutrifft.

Es handelt sich dabei, wie Du schon festgestellt hast, um die "ankommende" und "abfahrende" Frequenz. Mit einer "normalen" Frequenz eines direkt vorbeifahrenden Fahrzeugs wäre ich vorsichtig. Dieser Fall ist in der schlichten Behandlung nicht drin (erfordert bißchen mehr Theorie).

lurchi13 · Gast

Ok. Das habe ich so weit verstanden. Danke Prost

Allerdings habe ich noch die Frage, wie du auf deine oben stehende Formel kommst. Weil sie wird ja vom Dopplereffekt abgeleitet, so wie ich es verstanden habe...

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Bei der Untersuchung des akustischen DOPPLER Effekts geht man von der Ausbreitung einer ebenen Welle aus, die von einem relativ zu ihr bewegten Sender S erzeugt wird und von einem ebenfalls bewegten Empfänger E empfangen wird. Die Grenzen des Modells sind Relativbewegungen nahe der Schallgeschwindigkeit c und die nicht mehr Ebenheit der Welle, wenn S und E zu nahe sind. Ansonsten hat man es recht allgemein mit bewegter Quelle und bewegtem Sender zu tun.

so findet man für die (Kreis)frequenzen

Damit wird bei unserem Sonderfall

lurchi11 · Gast

Ok das verstehe ich soweit, aber ganz verstehe ich nicht, warum meine Formel nicht klappten sollte. Du sagst, dass ich die Senderfrequenz nicht kenne, doch kann ich die nicht einfach ablesen, nämlich genau zu dem zeitpunkt, wo das Auto passiert

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Ich weiß es nicht.
Möglicherweise ist der in diesem Moment gemessene Wert für den Zweck genau genug; er paßt aber nach meiner Ansicht nicht so ohne weiteres in das Modell, weil die Beschreibung der Welle dort problematisch ist und (mehr prinzipiell) man die Frequenzen nach Bezugssystem unterscheiden sollte: Sender / Medium / Empfänger. Und genau deshalb habe ich oben so gerechnet, daß sie herausfällt.
mfG