| Autor |
Nachricht |
phy12
Anmeldungsdatum: 28.06.2012
Beiträge: 64
|
 phy12 Verfasst am: 28. Jun 2012 21:12 Titel: Doppler-Effekt akustisch |
 |
|
Meine Frage:
Meine Frage ist:
Ein Autofahrer überholt hupend eine Fahrradfahrerin, die sich mit einer Geschwindigkeit von
20 km/h fortbewegt. Im Ruhesystem des Autofahrers hat die Hupe eine Frequenz von 1400 Hz.
Nachdem das Auto die Fahrradfahrerin überholt hat, hört sie eine Frequenz von 1300 Hz. Wie
schnell fährt der Autofahrer?
Meine Ideen:
Hilft mir bitte...
|
|
 |
D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
|
| D2 Verfasst am: 28. Jun 2012 22:18 Titel: |
|
|
stelle die Formel(4) nach vS um
Schallgeschwindigkeit c bei 20 °C
c= 340 m/c
vB = 20 km/h / 3,6 =5,556m/s
Das Ergebnis muss noch in Km/h umgewandelt werden.
http://de.wikipedia.org/wiki/Dopplereffekt
|
|
|
franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
|
| franz Verfasst am: 29. Jun 2012 06:15 Titel: |
|
|
Formel (4) betrifft aber nicht den Sachverhalt. Vielleicht die (5), was näherungsweise auf  ) führen dürfte.
PS Die genannte "allgemeine" Formel in wiki ist ziemlich dürftig. Vorschlag
)
)
frequenzen})
|
|
|
phy12
Anmeldungsdatum: 28.06.2012
Beiträge: 64
|
| phy12 Verfasst am: 29. Jun 2012 12:36 Titel: |
|
|
ich kann nicht nachvollziehen wie aus (5) ) folgt.
woher kommt v
und
wie führt mich die (Kreis)frequenzen zur 
|
|
|
franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
|
| franz Verfasst am: 29. Jun 2012 14:21 Titel: |
|
|
Das erste ist eine Näherung zur allgemeinen Formel mit 
)
Die Näherung erhält man durch Erweiterung mit  und Vernachlässigung relativ kleiner Ausdrücke.
Zweitens daraus die gesuchte Pkw Geschwindigkeit
\approx 107\ \frac{km}{h})
|
|
|
phy12
Anmeldungsdatum: 28.06.2012
Beiträge: 64
|
| phy12 Verfasst am: 29. Jun 2012 16:42 Titel: |
|
|
Ok danke!
ich habe nach gerechnet und bekomme was anderes raus
ich habe für c=340m/s , fE=1300Hz , fS=1400Hz eingesetzt.
was habe ich gemacht?
|
|
|
franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
|
| franz Verfasst am: 29. Jun 2012 19:02 Titel: |
|
|
| phy12 hat Folgendes geschrieben: | | was habe ich gemacht? |
Ja: Was denn?
|
|
|
D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
|
| D2 Verfasst am: 29. Jun 2012 20:33 Titel: |
|
|
Ich komme auf 72,615 Km/h
in Gleichung (4) ist oben minus und unten plus
|
|
|
franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
|
| franz Verfasst am: 29. Jun 2012 20:49 Titel: |
|
|
| D2 hat Folgendes geschrieben: | | in Gleichung (4) ist oben minus und unten plus |
Ich wiederhole mich gern: Lies bitte auch die Zeile vor der Formel (4); es sind nur ein paar Worte. Ansonsten steht die allgemeine Lösung mit beliebigen Winkeln oben.
|
|
|
D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
|
| D2 Verfasst am: 29. Jun 2012 21:17 Titel: |
|
|
Verstehe ich nicht.
unter kann man (5) nachlesen
"Zu den Formeln ist noch zu sagen, dass sie unter der Annahme abgeleitet wurden, dass sich Quelle und Beobachter direkt aufeinander zubewegen. In realen Fällen fährt der Krankenwagen in einem bestimmten Mindestabstand an dem Beobachter vorbei. Das hat zur Folge, dass sich der Abstand zwischen Quelle und Beobachter nicht gleichmäßig ändert, und deswegen - besonders unmittelbar vor und nach dem Vorbeifahren - ein kontinuierlicher Übergang der Tonhöhe von höher zu tiefer zu hören ist."
Natürlich entfernt sich das Auto von der Radfahrerin.
Die Formel (4) hat zwar den Abstand zw. Auto(Position der Hupe) um dem Fahrradfahrerin(Kopf) beim Überholen nicht berücksichtigt, aber unsere Ergebnisse sind zu unterschiedlich. Deswegen wenn oben minus steht muss unten plus stehen und umgekehrt, du hast aber wie oben so auch unten plus verwendet und bist auf 107km/h gekommen.
|
|
|
franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
|
|
|
rete
Gast
|
| rete Verfasst am: 02. Jul 2012 21:52 Titel: |
|
|
@ phy12:
Ich vermute mal, du hast vergessen das Ergebnis von m/s in km/h umzurechnen bzw die Geschwindigkeit der Frau falsch umgerechnet...
Ich komme auf:
LG
rete
P.S. Letztes Blatt 
|
|
|
erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
|
| erkü Verfasst am: 03. Jul 2012 13:35 Titel: Richtigstellung |
|
|
Hey !
Die hier mehrmals angeführte Gleichung aus der Wikipedia
 )
kann - wie hier geschehen - zu Mißverständnissen führen. 
Allgemein sind die auf das (ruhende) Medium bezogene Geschwindigkeiten  und  Vektoren  , die mit der Schallausbreitungsrichtung (Wellenvektor  ) jeden beliebigen Winkel zwischen 0 und  einschließen können.
Mit Einführung des Richtungsvektors  vom Sender zum Empfänger gelangt man zu den für den Doppler-Effekt maßgebenden Geschwindigkeiten  und  .
Damit wird die Formel zum Doppler-Effekt zu
Servus
PS: Alle bisher zu dieser Aufgabe genannten Zahlenwerte sind falsch !
_________________
Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
|
|
franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
|
| franz Verfasst am: 03. Jul 2012 19:16 Titel: |
|
|
Repetitio est mater studiorum. 
| Zitat: | | Alle bisher zu dieser Aufgabe genannten Zahlenwerte sind falsch ! |
Wovon sprechen wir bitte?
|
|
|
erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
|
| erkü Verfasst am: 03. Jul 2012 20:50 Titel: |
|
|
| franz hat Folgendes geschrieben: |
| Zitat: | | Alle bisher zu dieser Aufgabe genannten Zahlenwerte sind falsch ! |
Wovon sprechen wir bitte? |
Ok, nicht alle. 
Die für  angegebenen Werte sind falsch.
_________________
Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
|
|
franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
|
| franz Verfasst am: 03. Jul 2012 21:00 Titel: |
|
|
Was ist "richtig" oder "falsch" bei solchen Berechnungen?
Der oben vorgeschlagene Wert ist ausdrücklich als Näherung gekennzeichnet, was mir dem Sachverhalt angemessen erscheint. Aber das ist vielleicht ein anders Thema.
|
|
|
erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
|
| erkü Verfasst am: 03. Jul 2012 22:34 Titel: |
|
|
Ist im vorliegenden Fall ein relativer Fehler von ca. -8% tolerierbar ?
IMHO nein !
Bei den 'Abfangjägern' hat man in diesem Geschwindigkeitsbereich auch nur ein 'Guthaben' von 3% !
_________________
Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
|
|
franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
|
| franz Verfasst am: 03. Jul 2012 23:05 Titel: |
|
|
Hallo erkü!
| Zitat: | | Ist im vorliegenden Fall ein relativer Fehler von ca. -8% tolerierbar? IMHO nein! |
Diese wichtige Frage wäre durchaus ein extra Thema wert, bei dem man sämtliche verwendeten Werte auf ihre Genauigkeit hin prüfen müßte. Schallgeschwindigkeit, Sendefrequenz, zeitlich veränderliche Empfängerfrequenz plus deren Meßgenauigkeit, unbekannter Abstand, unbekannte weitere Fahrlinie et cetera. Das kannst Du Dir gerne antun und auf "Tolerierbarkeit" hin überprüfen
| Zitat: | | Bei den 'Abfangjägern' hat man in diesem Geschwindigkeitsbereich auch nur ein 'Guthaben' von 3% ! |
Diese Andeutung verstehe ich zwar nicht, verlasse mich aber ganz auf Deine militärischen Spezialkenntnisse.
Zu "meiner Zeit" vor rund vierzig Jahren wurde unter anderem (theoretisch) mit russischen Fla-Raketen geschossen. An einen akustischen Dopplereffekt in diesem Zusammenhang erinnere ich mich aber leider nicht mehr.
mfG
|
|
|
erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
|
| erkü Verfasst am: 03. Jul 2012 23:27 Titel: |
|
|
Nur zur Entmilitarisierung:
Meine 'Abfangjäger' arbeiten auf öffentlichen Straßen mit dem relativistischen Doppler-Effekt.
_________________
Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
|
|
franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
|
| franz Verfasst am: 04. Jul 2012 07:34 Titel: |
|
|
Danke; der Begriff war mir neu: "Blitzer" oder Geschwindigkeitskontrolle nehme ich an - ohne Akustik.
Über anderes war bisher nicht die Rede; aber man kann (muß!) sicher auch in diesem Zusammenhang über Genauigkeit / Näherung usw. nachdenken.
Vermutlich so in der Art  ...
|
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
