题目内容
【题目】火车路轨铺设在两个相距很远的山崖之间,两崖壁竖直、互相平行,路轨与崖壁垂直.在两崖间的一段路轨上,火车头正以匀速度v行进,并不断鸣笛,笛声频率为f,声音在大气中传播速度为u.问:火车司机测得的回声频率为多大?
【答案】火车司机测得的回声共有三种不同频率,它们的大小分别为、、
【解析】
先设想在火车头运行的路轨延长线上,紧贴崖壁的静止观测者收到火车头直接传至的笛声频率,利用静止观测者收到的多普勒频率公式,立即写出,火车头前方和后方崖壁处收到的频率分别为
,
这两频率的笛声在两崖壁间来回反射,因崖壁静止,所以频率不变,直至能量消耗完为止,火车司机接收到的回声,有从前方传过来的频率为、的回声,有从后方传过来的频率为、的回声,火车司机测得从前方传播过来的回声频率为
,.
火车司机测得从后方传播过来的回声频率为
,
综合以上结果,火车司机测得的回声共有三种不同频率,它们的大小分别为、、
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