Page 161 - 6374
P. 161

Землі. Крім океанології і сейсмології, інфразвук застосовують у роботі деяких приладів та

            механізмів  для  різних  практичних  цілей.  За  допомогою  таких  приладів  намагаються
            передбачити землетруси, наближення цунамі тощо.

                     Приймають  і  вимірюють  інфразвук  спеціальними  мікрофонами,  гідрофонами  та

            вібраторами.
                     9.8.  Ефект  Доплера  в  механіці.  Швидкість  поширення  звукових  хвиль  у

            середовищах  не  залежить  від  руху  джерела  і  приймача  звуку.  Дослід  показує,  що  коли
            джерело  і  приймач  звуку  нерухомі  відносно  середовища,  в  якому  поширюються  звукові

            хвилі, то частота звуку, яку генерує джерело, дорівнює частоті, яку реєструє приймач. Зовсім
            інша  картина,  коли  джерело  звуку  і  приймач  перебувають  у  русі  відносно  середовища,  в

            якому поширюється звук. При цьому частота звуку, яку реєструє приймач, відрізняється від

            частоти звуку, яку генерує джерело. Зміна частоти звуку, що сприймається при відносному
            русі  джерела  і  приймача  звуку,  називається  ефектом  або  явищем  Доплера.  Розглянемо

            спочатку  випадок,  коли  джерело  звуку  нерухоме  відносно  середовища,  в  якому
            поширюються звукові хвилі. Якщо частота коливань звуку   і швидкість його поширення в
                                                                           0
            середовищі  , то довжина звукової хвилі  =   .  При русі  приймача з швидкістю   до
                                                                                                         ′

                                                                 0
            джерела  вздовж  лінії,  що  їх  з’єднує,  швидкість  поширення  звуку  відносно  приймача
                                   ′
            дорівнюватиме   +  .  Оскільки  довжина  звукової  хвилі  при  цьому  не  змінюється,  то  за
            одиницю  часу  до  рухомого  приймача  прийде  більша  кількість  хвиль,  ніж  до  нерухомого.
            Частота коливань, яку реєструє рухомий приймач



                                            +  ′    +  ′          ′
                                       ′
                                       =        =  0      =   1 +     .                            (62)
                                                                  0
                                                                     

            Звідси випливає, що приймач, який рухається до джерела звуку, реєструє більшу частоту, ніж

            частота коливань джерела звуку. Якщо приймач звуку віддаляється від нерухомого джерела
                                                                                                  ′
                                  ′
            звуку зі швидкістю  , то швидкість звукових хвиль відносно приймача буде  −  . Приймач
            звуку реєструватиме при цьому меншу частоту, ніж та, яку генерує джерело звуку, а саме:


                                                               ′
                                                  ′
                                                  =   1 −    .                                       (63)
                                                       0
                                                               


            Тепер розглянемо випадок, коли джерело звуку рухається вздовж лінії, що з’єднує джерело і
            приймач  звуку,  з  швидкістю    відносно  середовища,  а  приймач  звуку  нерухомий.  Коли

            джерело звуку наближається до приймача, то за час, що дорівнює періоду коливань джерела
   156   157   158   159   160   161   162   163   164   165   166