Wie hoch ist die Frequenz, die ein Passant am Straßenrand wahrnimmt, wenn sich ein Rettungswagen mit einem …

Question

Aufgabe:

Es gilt:

v = s/t und λ *f = c

Wie hoch ist die Frequenz, die ein Passant am Straßenrand wahrnimmt, wenn sich ein Rettungswagen mit einem Martinshorn (Frequenz von 1000Hz) und einer Geschwindigkeit von 40 m/s auf den Passanten zubewegt? (Es gilt für die Ausbreitung von Schallwellen in Luft c = 340 m/s)

a)  ungefähr 1420 Hz

b) ungefähr 1350 Hz

c) ungefähr 1245 Hz

d) ungefähr 1130 Hz

e) ungefähr 960 Hz

Ich habe leider keine Ahnung.

Answer 1

Doppler-Effekt

f' = f * c/(c - v)

f' = 1000 * 340/(340 - 40) = 1133 Hz

Comments

wie soll ich das bestimmen nur mithilfe der Angaben?

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λ * f = c → λ = c/f = (340 m/s)/(1000 Hz) = 0.34·m

Bei einer Frequenz von 1000 Hz ist die Wellenlänge 0.34 m

Die Wellenlänge verkürzt sich um die Strecke die der Sender in der Periodendauer T = 1/f = 1/1000 s zurücklegt.

s = v * t = (40 m/s)*(1/1000 s) = 0.04 m

Die neue Wellenlänge ist also

0.34 m - 0.04 m = 0.3 m

Daraus bestimmt man jetzt die neue Frequenz

f = c/λ = (340 m/s)/(0.3 m) = 1133 Hz

Answer 2

In Ruhe : 1000 Schwingungen auf 340 m
In Bewegung
1000 Schwingungen auf 300 m ( Stauchung )
sind
340 / 300 * 1000 = 1130 Hz