演示约定:声速 v=343 m/s、声源频率 f=500 Hz、观察者静止;正速度表示声源接近。令波源速度 vₛ=30 m/s,计算 f′=fv/(v−vₛ),得到接收频率 f′=547.9 Hz。接近时分母变小、频率升高;模型要求声源速度远低于声速。
公式、图像和实验参数马上就绪。
公式、图像和实验参数马上就绪。
改变“波源速度 vₛ”时,接收频率 f′会怎样变化?
波源与观察者相互接近时波峰更密,远离时波峰更疏。 在交互演示中,纵轴严格表示“接收频率 f′”,不再使用没有物理或数学含义的响应百分比。
先辨认公式中的量:f′:接收频率;f:源频率;vₒ:观察者速度;vₛ:波源速度。先确定题目要求的是哪一个量,再决定是否需要移项或换算单位。
本页只改变“波源速度 vₛ”,其余量采用明确的演示约定:声速 v=343 m/s、声源频率 f=500 Hz、观察者静止;正速度表示声源接近。这样曲线上的变化只来自一个变量。
按通式 f′=f(v±vₒ)/(v∓vₛ) 建立计算关系。当前模型的实际计算是:计算 f′=fv/(v−vₛ)。
接近时分母变小、频率升高;模型要求声源速度远低于声速。 数据曲线展示的是这一真实计算结果,动画中的当前点也取自同一结果。
最后检查适用边界:经典形式适用于介质中的低速波动。 若输入触及无定义点,界面会明确显示“无有效结果”,曲线也会在该处断开。
演示约定:声速 v=343 m/s、声源频率 f=500 Hz、观察者静止;正速度表示声源接近。令波源速度 vₛ=30 m/s,计算 f′=fv/(v−vₛ),得到接收频率 f′=547.9 Hz。接近时分母变小、频率升高;模型要求声源速度远低于声速。
经典形式适用于介质中的低速波动。
声速 v=343 m/s、声源频率 f=500 Hz、观察者静止;正速度表示声源接近
读图时先看横轴“波源速度 vₛ”,再看纵轴“接收频率 f′”。演示中固定的量只是为了形成一条可比较曲线,不是通式额外增加的普遍条件。
调节“波源速度 vₛ”,在“声速 v=343 m/s、声源频率 f=500 Hz、观察者静止;正速度表示声源接近”的约定下,用真实计算曲线和变量关系理解 f′=f(v±vₒ)/(v∓vₛ)。
调节“波源速度 vₛ”,在“声速 v=343 m/s、声源频率 f=500 Hz、观察者静止;正速度表示声源接近”的约定下,用真实计算曲线和变量关系理解 f′=f(v±vₒ)/(v∓vₛ)。
当前输入为 30 m/s,实时结果为 547.9 Hz。
再比较最小、基准、最大三个值,并用适用条件排除无意义输入。