昆山模具设计招聘:一道急需回答的物理题

来源:百度文库 编辑:杭州交通信息网 时间:2024/05/03 07:50:57
小亮同学站在火车轨道旁,一列火车鸣笛并飞驰而来则他听到鸣笛声的频率将:A先变大后变小B先变小后变大C保持不变D无法判断(请解释)急需正确答案和正确解释,谢谢
正确答案是B。我也不知道为什么。频率不是单位时间内震动的次数吗?为什么会有变化?

声音是声波传播的结果.
所以声音的频率等于波长除以声音的速度:
f=v/λ
而波的波长,决定于波传播的介质.也就是说在空气中波长不变.

但是,火车相对人是有速度的(先考虑火车朝向人开来),故声波的速度除了本身的速度外,还要加上火车的速度:
v’=v+Δv
这时,还想让等式成立的话频率就必须变大:
f’=f+Δf=(v+Δv)/λ

然后,火车离人而去,车速和波速相反(相当于Δv是负的),按以上推理,Δf也应是负的,所以频率就变小了.

综上,选A

A 由于波源和观察者之间有相对运动 是观察者感到频率发生变化的现象 叫做多普勒效应 f为原频率 v为声速
1 波源S不动 接收者R以速度v'向着(或远离)S运动则R感到频率为f'=f×(v±v')/v
2 接收者不动 波源S以速度v''远离(或向着)R运动则 则f''=f×(v±v')/v

火车是声源,人是接收器,当接收器不动,声源向接收器运动时,由于相对接收器而言声波的传播方向和声源的运动方向是相同的,所以单位时间内接收器受到的声波多,既频率大,而当声源远离时,声源的方向和声波传向接收器的方向相反,所以频率变小,应选A
这是多普勒效应,高中教材上就有

A
当火车开来时人站着不动,由于火车向你开来,那么每秒传来的声波数(频率)增多,因此你此时听到的频率变大,音调变高。反之则频率变小,音调变低!

多普勒效应刚才几位都说过了,他们认为答案是A,但他们都忽略了一点:人不可能不要命地站在列车的正前方,而是站在距铁路有一定距离的地方。一开始,列车距人比较远,其形式的方向接近人的方向,与人接近的速度近似列车的速度,多普勒效应比较明显;随车列车的向前行驶,列车行驶的方向越来越偏离人的方向,而多普勒效应取决于列车速度在人的方向上的分速度,这个分速度是越来越小的,所以多普勒效应越来越不明显。
因此正确的答案是频率变小。题中与之最接近的答案应该是B。