14 svar
208 visningar
matilde98 40 – Fd. Medlem
Postad: 30 aug 2021 14:58 Redigerad: 30 aug 2021 14:58

Med vilken hastighet rör sig jagaren mot eller från ubåten?

Hej skulle verkligen behöva hjälp med denna fråga som jag total fastnat på, jag vet inte vart jag börjar riktigt, har verkligen fastnat totalt.

Frågan lyder såhär:

En U-båt rör sig genom vattnet med hastigheten 10 m/s. Besättningen hör ett ljud med frekvensen 37112 Hz från en jagarens sonaranläggning. Av tidigare erfarenhet vet ubåtsbesättningen att jagarens sonar sänder med frekvenser 37012 Hz. Med vilken hastighet rör sig jagaren mot eller från ubåten?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 30 aug 2021 15:03

Hur långt har du kommit på uppgiften? Har du ritat?

matilde98 40 – Fd. Medlem
Postad: 31 aug 2021 20:24

Jag har inte kommit någonstans då jag inte vet vart jag ska börja alls..?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 31 aug 2021 21:22

Om jagaren hade rört sig med samma hastighet (storlek och riktning) som u-båten, så skulle besättningen ha hört frekvensen 37 012 Hz. Nu hör de en högre frekvens, 37 112 Hz. Betyder det att jagaren rör sig så att den kommer närmare u-båten, eller rör den sig bortåt?

matilde98 40 – Fd. Medlem
Postad: 31 aug 2021 21:43

Det jag tror är att den är längre bort, rör sig ifrån ubåten. Men det kan vara helt fel

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 31 aug 2021 22:18

Har du någonsin hört t ex en polisbil med tjutande sirener närma sig? Har du hört att det låter tut-tut tut-tut tut-tut tut-tut och att det ändrar sig just när bilen passerar dig (så att den avlägsnar sig i stället för att närma sig)?

matilde98 40 – Fd. Medlem
Postad: 1 sep 2021 08:17

Jaaa om jag inte misstar mig så kallas väl detta för dopplereffekten? Kan ha fel men har för mig det?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 1 sep 2021 09:33

Det stämmer, det är dopplereffekten du skall använda för att lösa den här uppgiften. Hittar du någon bra formel?

matilde98 40 – Fd. Medlem
Postad: 1 sep 2021 11:28

då är jag med på att det är dopplerefekten men förstår inte riktigt hur jag ska kunna räkna ut det, eller vilken formel jag ska använda?

Laguna Online 30724
Postad: 1 sep 2021 13:12

Vad står det om dopplereffekten i din bok? Hittar du någon formel alls som handlar om den?

SaintVenant 3958
Postad: 1 sep 2021 13:32

Har du en formelsamling att tillgå som exempelvis denna:

https://www.studentlitteratur.se/globalassets/inriver/resources/fysik-andra-upplagan---formelsamling.pdf

Om du kollar under dopplereffekt i denna har du vilka formler du ska använda.

matilde98 40 – Fd. Medlem
Postad: 1 sep 2021 14:06

hittar denna formel, ser inte rktigt ut så men vet inte hur man skriver det på andra sättet. Det ska vara en formel då lyssnaren rör sig  mot ljudkällan. Sen finns det en som är ungefär likadan fast v-v och då rör sig lyssnare bort från ljudkällan. 

f, =fs  v+v,/vl

SaintVenant 3958
Postad: 1 sep 2021 14:57

Okej, om du studerar formlerna, viken av dem tror du är lämplig här? Alltså, rör sig ubåten mot eller från "lyssnaren"?

Ledtråd Detta kan du ta reda på eftersom du vet att f>fsf>f_s. Alltså att uppmätt frekvens är större än källans faktiska frekvens.
matilde98 40 – Fd. Medlem
Postad: 1 sep 2021 16:28

Så som jag tolkar frågan så rör sig utbåten mot lyssnaren. Alltså ska jag använda mig av formeln jag angav tidigare v+v. Stämmer det? Isåfall hur ställer jag upp uträckning för att ta reda på snabbt Jagaren rör sig mot ubåten? 

SaintVenant 3958
Postad: 1 sep 2021 16:40 Redigerad: 1 sep 2021 16:42
matilde98 skrev:

Så som jag tolkar frågan så rör sig utbåten mot lyssnaren. Alltså ska jag använda mig av formeln jag angav tidigare v+v. Stämmer det?

Du kan bevisa det för dig själv genom det uttryck som då beskriver dopplereffekten:

f=fsvljud+vsvljudf = f_s \dfrac{v_{ljud} + v_s}{v_{ljud}}

Om du dividerar båda sidor med fsf_s får du:

ffs=vljud+vsvljud\dfrac{f}{f_s} =\dfrac{v_{ljud} + v_s}{v_{ljud}}

Vänsterledet är större än 1 därför att f>fsf > f_s eller 37 112>37 01237 \ 112 > 37 \ 012 och högerledet är nödvändigtvis större än 1. Om ubåten rörde sig bort från lyssnaren hade uttrycket istället varit:

f=fsvljud-vsvljudf = f_s \dfrac{v_{ljud} - v_s}{v_{ljud}}

Vi förstår genast att högerledet här alltid är mindre än 1 därför att vljud-vs<vljudv_{ljud} - v_s<v_{ljud}. Detta leder så klart till att det inte kan vara det korrekta uttrycket.

Isåfall hur ställer jag upp uträckning för att ta reda på snabbt Jagaren rör sig mot ubåten? 

Du löser helt enkelt ut farten vsv_s ur uttrycket. Du kan slå upp vljudv_{ljud} så det är bara matematik.

Svara
Close