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