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一声源以10000Hz的频率振动,若人耳可闻声的最高频率为20000Hz,问该声源必须以多大速率静止的观察者运动,

来源:学生作业帮 编辑:灵鹊做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/30 08:44:00
一声源以10000Hz的频率振动,若人耳可闻声的最高频率为20000Hz,问该声源必须以多大速率静止的观察者运动,
才能使观察者听不到声音,已知声速为v=340m/s
一声源以10000Hz的频率振动,若人耳可闻声的最高频率为20000Hz,问该声源必须以多大速率静止的观察者运动,
题目漏了一个字,
问该声源必须以多大速率【向】静止的观察者运动,才能使观察者听不到声音

回答:
用多普勒效应公式f'=fv/(v-u),
其中,f=10000Hz,
 v=340m/s是空气中声速,
u是波源相对观察者的速度,波源向观察者运动时为正值,背离观察者时为负值,
f'是观察者观测到声音的频率,

由公式可以看出,波源向观察者运动过来时相对观察者的速度越大,观察者观测到的声音频率f'就越高

f'=20000Hz时刚好还听到声音,先求出这时的波源速度u:
f'=fv/(v-u),
u=v(f'-f)/f'=340m/s(20000Hz-10000Hz)/20000Hz=170m/s,
所以当速度u>170m/s时,f'>20000Hz,观察者听不到声音