问两个物理题!

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/06/23 05:34:43
1、小明在学习声学知识时，向老师提出了一个问题：“老师，我感觉火车静止和运动两种情况下，人耳听到的鸣笛除了响度不同以外，音调也不同，当火车向我靠近的过程中，火车的鸣笛声变大而且比静止时声尖，这是不是说明当声源运动时，它的响度和音调发生了变化呢？”老师对小明善于观察，勤于思考的良好学习习惯提出了表扬，并肯定了他的猜想和感受。
根据小明的感受，你认为当他不动，火车向他靠近的过程中，火车鸣笛声的响度发生了怎样的变化？火车靠近他的过程中，火车鸣笛声的音调与火车静止时鸣笛声的音调相比，有什么变化，写下你的看法。
2、动画片“海尔兄弟”中，孤岛求救时，几次因为当听到飞机的声音时，他们才准备发信号，结果信号发出时飞机飞过，为了提前发现飞机，海尔哥找到一块岩石，把他凿成凹形，结果他们提前听到远处飞机的声音，立即升起烟，发出求救信号，飞行员很快发现了他们，他们得救了，说一说这们做的道理。

1.多普勒效应
当火车向他靠近时，由于声源的接近，声音携带的能量损失较少，因此响度更大
而根据多普勒效应，由于声源的靠近，声音的音调会越来越高，即声音的频率越来越大（不需要定量的公式吧）
2.不清楚啊～～
我猜是因为这样能收集声波使他们能接受到远处的飞机声音，而不是等到飞机靠近才收到声音～～个人猜测

第一题是多普勒效应引起的，看下这个就知道啦

声波的多普勒效应
在日常生活中，我们都会有这种经验：当一列鸣着汽笛的火车经过某观察者时，他会发现火车汽笛的声调由高变低. 为什么会发生这种现象呢？这是因为声调的高低是由声波振动频率的不同决定的，如果频率高，声调听起来就高；反之声调听起来就低.这种现象称为多普勒效应，它是用发现者克里斯蒂安·多普勒的名字命名的，多普勒是奥地利物理学家和数学家.他于1842年首先发现了这种效应。为了理解这一现象，就需要考察火车以恒定速度驶近时，汽笛发出的声波在传播时的规律.其结果是声波的波长缩短，好像波被压缩了.因此，在一定时间间隔内传播的波数就增加了，这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因；相反，当火车驶向远方时，声波的波长变大，好像波被拉伸了。 因此，声音听起来就显得低沉.定量分析得到f1=（u+v0）/（u-vs）f ，其中vs为波源相对于介质的速度，v0为观察者相对于介质的速度，f表示波源的固有频率，u表示波在静止介质中的传播速度. 当观察者朝波源运动时，v0取正号；当观察者背离波源（即顺着波源）运动时，v0取负号. 当波源朝观察者运动时vs前面取负号；前波源背离观察者运动时vs取正号. 从上式易知，当观察者与声源相互靠近时，f1＞f ；当观察者与声源相互远离时。f1＜f
设声源S，观察者L分别以速度Vs,Vl在静止的介质中沿同一直线同向运动，声源发出声波在介质中的传播速度为V，且Vs小于V，Vl小于V。当声源不动时，声源发现频率为f,波长为X的声波，观察者接受到的声波的频率为：
f'=(V-Vl)V/[(V-Vs)X]=(V-Vl)f/(V-Vs)
所以得 （1）当观察者和波源都不动时，Vs=0,Vl=0,由上式得f'=f
（2）当观察者不动，声源接近观察者