Δυναμικές Προσεγγίσεις Φυσικής: Κρούσεις και Φαινόμενο Doppler

Α. Κρούσεις

Στο παρακάτω αρχείο υπάρχουν σημειώσεις σχετικά με την θεωρία των κρούσεων της Γ Λυκείου από την φυσική κατεύθυνσης.

https://www.dropbox.com/s/k3kx8tg9mk354eh/Krouseis_Theodoridis_Simioseis.pdf

Στο παρακάτω αρχείο υπάρχουν προβλήματα που συνδυάζουν την κρούση και την απλή αρμονική ταλάντωση.

https://www.dropbox.com/s/7cx7ay9fzsq6vym/askiseis_krouseis_talantoseis.pdf?dl=0

Β. Φαινόμενο Doppler

Στεκόμαστε ακίνητοι στην αποβάθρα ενός σταθμού. Ένα τραίνο με ανοικτή τη σειρήνα του, κινούμενο με σταθερή ταχύτητα μας πλησιάζει και στην συνέχεια μας προσπερνά. Όλοι μας έχουμε παρατηρήσει ότι ο ήχος που αντιλαμβανόμαστε κατά την διάρκεια της κίνησης του τραίνου δεν είναι ο ίδιος.

Πιο συγκεκριμένα, καθώς το τραίνο μας πλησιάζει ο ήχος της σειρήνας είναι οξύτερος από ότι το τραίνο απομακρύνεται από εμάς, αφού μας έχει προσπεράσει. Η οξύτητα ενός ήχου εκφράζεται αντικειμενικά με την συχνότητα. Όσο μεγαλύτερη η οξύτητα του ήχου τόσο μεγαλύτερη και η συχνότητα του. Αν βέβαια ρωτούσαμε τον μηχανοδηγό για το ύψος του ήχου που αντιλαμβάνεται κατά την κίνηση του τραίνου, θα μας απαντούσε ότι ακούει σταθερό ήχο.

Από τις παραπάνω εύκολα μετρήσιμες διαπιστώσεις οδηγούμαστε στην ακόλουθη διαπίστωση για το φαινόμενο Doppler:

Φαινόμενο Doppler λέγεται το φαινόμενο κατά το οποίο, όταν ένας παρατηρητής και μια πηγή κυμάτων βρίσκονται σε σχετική κίνηση μεταξύ τους, τότε η συχνότητα του κύματος που ο παρατηρητής αντιλαμβάνεται δεν είναι ίδια με την συχνότητα που η πηγή εκπέμπει.

Το φαινόμενο παρατηρείται σε όλα τα αρμονικά κύματα, τόσο στα μηχανικά, όσο και στα ηλεκτρομαγνητικά.