Varför är en ambulans (eller polis) Siren Sound Different när den passerar?

The Doppler Effect: what does motion do to waves? (Maj 2019).

Anonim

Tänk dig att köra hem längs en väg som har en överraskande liten mängd trafik. Plötsligt hör du den avlägsna vädjan av en siren. Innan du ens vänder huvudet för att se, har ditt sinne redan registrerat att en ambulans närmar sig din position bakifrån. Sirenen låter hårdare och skarpare när ambulansen närmar sig din bil, men ändrar sedan sin tonhöjd så snart ambulansen tar dig över, nästan som en operasångare kan ändra sin rösts skrumphet. Du kan inte låta bli att märka det unika, skiftande ljudet av sirenen.

Siren designers måste vara ganska smart att komma med en siren som ändrar sin tonhöjd automatiskt!

Om den här tanken någonsin har korsat dig, kan du bli överraskad! Sanningarna gör i själva verket inte att du hör olika sirens satser när den rör sig. istället är det ett extremt enkelt fysiskt fenomen.

Doppler-effekten

Lägg märke till hur ljudet av sirenen ändras när lastbilen passerar av kameran? Det är den märkliga förekomsten som vi vill prata om.

Denna skillnad i ljudet av sirenen (eller hornet på en bil eller ett tåg) beror på ett vetenskapligt fenomen som kallas Doppler-effekten . Liksom många andra fenomen är Doppler-effekten uppkallad efter en forskare, Christian Doppler, som krediteras med sin upptäckt. Vår värld är full av händelser och vardagliga erfarenheter som är förknippade med Doppler-effekten. Låt oss se lite mer om vad Doppler-effekten egentligen är.

Doppler-effekten observeras när källan till en viss uppsättning vågor rör sig i förhållande till observatören. Antag att du står på trottoaren och väntar på att korsa gatan. På den högra vänstra sidan av din position ser du en ambulans i din riktning. I detta fall är sirenen på ambulansen källan till vågorna (ljudvågor, i det här fallet) och du är observatören.

Tydlig ökning av vågfrekvensen

(Bildkälla: mail.colonial.net)

Tydlig minskning av vågfrekvensen

Bildkälla: w3.shorecrest.org

Exempel på ambulans siren är bara en av de många fall där Doppler-effekten spelar in. Samma sak gäller för ett polisfordon när det passerar dig och de höga tåghornen du hör närmar sig på spåren. Dessa vanliga fenomen verkar fascinera många människor, speciellt litterära sinnen, som gör jämförelser som "ett horns skvallrande ljud" eller "skenheten hos hornet på ett närmande tåg". Upptäcker dessa människor att de oavsiktligt kommer in i fysikens rike när de beskriver dessa unika ljud?

Doppler-effekten observeras inte bara med horn och sirener, utan också i vissa extremt tråkiga händelser i det dagliga livet. Har du till exempel märkt att ljudet av kranvatten som fyller en hink ändras när vattennivån stiger i hinken? Det är en helt enkelt DIY demonstration av Doppler effekten där!