Doppler-Effekt

FIPI' · Anmeldungsdatum: 30.10.2012 Beiträge: 83

Hi Leute,

ich habe mal wieder eine Frage, bzw. kann den Lösungsweg nicht ganz nachvollziehen..

Hier die Aufgabe:

Ein Student gehe durch eine lange Halle und trage dabei eine mit 512 Hz schwingende
Stimmgabel. Am Ende der Halle werden die Schallwellen reflektiert. Der Student höre vier
Schwebungen pro Sekunde. Wie schnell bewegt er sich?

Die Lösung ist mit

gegeben.
Umgestellt ergibt sich

.

So, jetzt fällt es mir aber schwer zu erkennen, wer Beobachter und Quelle ist. Die Quelle müsste ja der Student mit der Stimmgabel sein, aber wer ist der Beobachter? Und inwiefern spielen die 4 Schwingungen, die der Student nach der Reflektion hört, eine Rolle?

Über Anregungen und Lösungsvorschläge wäre ich sehr dankbar...

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8762

1. Quelle = die Stimmgabel (bewegt sich mit v)
Beobachter = die Ohren (bewegen sich auch mit v)
Beide bewegen sich aufeinander zu (der Weg Quelle-Wand-Beobachter wird kleiner).

2. Was Du hörst ist eine Überlagerung der Originalfrequenz und der dopplerverschobenen Frequenz. Das führt zu einer Schwebung, deren Frequenz gerade durch die Differenz der Frequenzen gegeben ist.

FIPI' · Anmeldungsdatum: 30.10.2012 Beiträge: 83

Hey, vielen Dank!

Wie berücksichtige ich jedoch diese Schwebungen? Einfach nur die Differenz bilden? Ich erinnere mich bei der Schwingungsthematik daran, dass man da einiges beachten musste, wenn es um die Schwebung ging (rationales Frequenzverhältnis etc..). Ist das bei Wellen ebenfalls so?

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8762

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Der Ausgangspunkt müßte doch dem Fledermausproblem entsprechen?

FIPI' · Anmeldungsdatum: 30.10.2012 Beiträge: 83

@jh
Es ging um Schwingungsüberlagerung mit gleicher Frequenz, aber unterschiedlichen Amplituden. Daraus resultierdend konnte man die Schwebungsperioden und -frequenz berechnen.

@franz

Gute Frage, ich habe mich leider erst seit gestern Nachmittag mit dem Doppler-Effekt befasst und habe im Zuge dessen die oben aufgeführte Aufgabe gerechnet - oder zumindest versucht, da mich die Schwebungen und die Reflektion der Wellen verwirrt haben

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8762

FIPI' · Anmeldungsdatum: 30.10.2012 Beiträge: 83