Question

正在报警的警钟，每隔0.5 s响一次，一个人坐在以60 km/h的速度向警钟行驶的汽车中，已知声音在空气中的速度为330 m/s(在某一温度下)，求此人在每分钟内听到几声警钟？

Answer 1

答案：
解析：

讲析：根据题意，画出示意图(如上图所示)，M点为警钟所在处(即M为声源)，O点为观察者(即汽车中人)的瞬时位置．以v0表示声音在空气中的速度，在时间T内声音传播的距离s0＝v0T．从波前到达O点起再经时间t可传到A点，则声波通过观察者的距离s1＝v0t．若人坐在不动的车内，则在时间t内听到钟响的次数为． 　　若人坐在以速度v行使的的汽车内向M点运动，在相同的时间t内人向声源移动的距离s2＝vt．声波在时间t内通过人的相对距离应为(s1＋s2)．于是，在这段时间内人听到的警钟响的次数就应为 　　 　　即人坐在行驶的汽车内每分钟听到126声警钟． 　　点评：多普勒效应是近几年增加的考点，对考生抽象思维能力考察的要求较高．本题若能将每个声音脉冲类比为实物粒子，从而变抽象为形象，就容易弄清此问题的物理情景和物理过程；然后结合运动学知识求解．从结果来看，人听到的警钟声的间隔变短，同样，听到声音的频率也就会相应增大．