Esercizio

MATERIA – FISICA

La sirena di un treno che viaggia alla velocità

La sirena di un treno che viaggia alla velocità

Categoria: FISICA |

Testo del Quesito:

La Sirena di un treno, che viaggia alla velocità di 31,8 m/s, emette un suono di 136 Hz. Quale frequenza è sentita da un osservatore vicino ai binari se il treno gli si avvicina?

Introduzione all’Argomento:

Le onde sono delle perturbazioni prodotte da sistemi oscillanti all’interno del sistema in cui si trovano. Esse sono caratterizzate da una lunghezza d’onda, un periodo e una frequenza, oltre al fatto di poter trasportare energia senza trasferire materia. SI distinguono in: onde meccaniche e non; le prime a loro volta si suddividono in longitudinali (le particelle oscillano nella direzione di propagazione dell’onda) e trasversali (le particelle oscillano perpendicolarmente alla direzione di propagazione dell’onda). Noi ci concentreremo principalmente sul suono (onda meccanica longitudinale) e tutte le proprietà che lo riguardano.

Analisi dell’Esercizio:

In questo esercizio vi è la sirena di un treno che si avvicina ad un osservatore posto sui binari. Determiniamo la frequenza con cui quest’ultimo sente la sirena applicando la formula dell’effetto Doppler. Si tratta di un quesito estremamente semplice, in cui dobbiamo però ricordarci di applicare la corretta relazione. E’ infatti errore comune confondere i 4 casi base che possono presentarsi e incorrere quindi in sviste evitabili.

Risoluzione dell’Esercizio:

Applico la formula dell’effetto Doppler nel caso in cui l’osservatore è fermo e la sorgente si avvicina:

$$f’
=
\frac{v_{suono}}{v_{suono}-v_{sorgente}}f
=$$

$$=
\frac{343\frac{m}{s}}{343\frac{m}{s}-31,8\frac{m}{s}}\times136Hz
=
150 Hz$$

L’osservatore situato vicino ai binari sente una frequenza di $150 Hz$

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