Toolyard

Doppler etkisi simülatörü

Bu benzetimdeki denklemler

f = f₀ × (c + v_o) ÷ (c − v_s cos θ)
f₀Kaynak frekansı f₀ (Hz)sirenin çıkardığı perde ve sürücünün duyduğu
cSes hızı c (m/s)20 °C’de havada 343 m/s, 0 °C’de 331; suda 1.480
v_sKaynak hızı v_s (m/s)30 m/s, 108 km/sa eder
v_odinleyicinin kaynağa doğru hızıburada 0: dinleyici yerinde durur
θkaynağın hareketi ile dinleyiciye giden doğru arasındaki açışu an gelen ses gönderildiği andaki değer; 0° doğrudan dinleyiciye doğru, 180° doğrudan uzağa
fdinleyicinin duyduğu frekanskaynak yaklaşırken daha yüksek, en yakın noktada f₀’a eşit, uzaklaşırken daha düşük

Mevcut değerlerle:

λ_front = (c − v_s) ÷ f₀, λ_back = (c + v_s) ÷ f₀
λkaynağın önündeki ve arkasındaki dalga boyutepeler önde sıkışır, arkada açılır; çizilen halkalar her birkaç düzine tepeden biridir

Mevcut değerlerle:

M = v_s ÷ c, sin α = 1 ÷ M
MMach sayısı1’in üzerinde kaynak kendi sesini geride bırakır
αMach konisinin yarı açısıtüm dalga cepheleri bu konide üst üste biner; koni dinleyicinin üzerinden geçerken ses patlamasını duyar

Mevcut değerlerle:

Doppler etkisi simülatörü nasıl kullanılır

  1. Sirenli bir araç yol boyunca bir dinleyicinin yanından geçer. Sesin birkaç düzine tepesinde bir, aracın o tepeleri gönderdiği yerden yayılan bir çember olarak çizilir; aracın önünde çemberler sıkışır, arkasında açılır.
  2. Araç yaklaşırken, geçerken ve uzaklaşırken dinleyicinin duyduğu frekansı ve yarım ton cinsinden kaymayı oku. Tanıdık perde düşüşünü duymak için «Dinleyicinin duyduğunu çal»ı işaretle; grafik frekansı aracın konumuna karşı gösterir, Hız dönüştürücü de hızları km/sa ya da mph’ye çevirir.
  3. Kaynak hızını ses hızının ötesine çıkar. Çemberler artık aracın önüne geçemez ve bir koni, Mach konisi, üzerinde yığılır; dinleyici koni üzerinden geçene kadar hiçbir şey duymaz, sonra yaklaşan ve uzaklaşan sesi aynı anda duyar: ses patlaması.

Sık sorulan sorular

Doppler etkisi nedir?

Bir dalganın kaynağı ile sen birbirine göre hareket ederken duyduğun frekanstaki değişim. Kaynak yaklaşırken her tepe bir öncekinden biraz daha yakından gönderilir, bu yüzden sıkışık gelirler ve perde daha yüksektir; uzaklaşırken gerilmiş gelirler ve perde daha düşüktür. Kaynağın kendi frekansı hiç değişmez.

Doppler formülü nedir?

f = f₀ × (c + v_o) ÷ (c − v_s cos θ); burada f₀ gönderilen frekans, c ses hızı, v_s kaynak hızı, v_o dinleyicinin kaynağa doğru hızı, θ ise ses gönderildiği anda kaynağın hareketi ile dinleyiciye giden doğru arasındaki açıdır. Kafa kafaya ve dinleyici dururken yaklaşırken f = f₀ c ÷ (c − v_s), uzaklaşırken f₀ c ÷ (c + v_s)’dir.

Bir araç geçerken perde neden birden düşüyor?

Çünkü θ açısı, araç en yakından geçtiği anda neredeyse 0°’den neredeyse 180°’ye döner. Yola ne kadar yakın durursan dönüş o kadar hızlı ve düşüş o kadar ani olur; yoldan uzakta perde yavaşça aşağı kayar.

Ses patlamasına ne yol açar?

Sesten hızlı hareket eden bir kaynak kendi dalgalarını geride bırakır. Gönderdiği tüm dalga cepheleri arkasındaki bir koninin yüzeyinde yığılır; koninin yarı açısı α, sin α = c ÷ v_s’dir. Koni keskin bir basınç sıçraması taşır ve üzerinden geçtiğinde bu sıçrama patlamadır; yalnızca ses duvarını aştığı anda değil, uçağı yol boyunca izler.

WebGL’nin kapalı olduğunu söylüyor.

3B görünüm, güncel her tarayıcıda bulunan WebGL’ye ihtiyaç duyar. Tarayıcı ayarlarında donanım hızlandırma kapatılmışsa ya da grafik sürücüsü çok eskiyse kapalı olabilir. Donanım hızlandırmayı aç ya da başka bir tarayıcı dene.

Bir şey yükleniyor mu?

Hayır. Simülasyonu WebGL ile kendi tarayıcın çizer; hiçbir yere hiçbir şey gönderilmez ve sayfa yüklendikten sonra çevrimdışı da çalışmaya devam eder.

Diğer fizik benzetimleri

Diğer bilim benzetimleri

İlgili hesaplayıcılar ve araçlar