Источник звука, движущийся со скоростью 17 м/с, дает сигнал продолжительностью 2 с. Какой продолжительности сигнал воспринимает неподвижный наблюдатель, если источник приближается к наблюдателю? Удаляется от него? Сколько времени слышит сигнал наблюдатель, движущийся вместе с источником? Скорость звука 340 м/с
За время t звуковая волна заполнит область пространства размером L:
где t - время, c - скорость движения звуковой волны
Для удобства рассуждений представим себе, что источник звука создал поезд длиной L. Поезд этот движется в пространстве со скоростью, равной скорости звука плюс скорость источника. (Да уж, получился сверхзвуковой поезд! Но, для рассуждений пойдет! )
Кажущаяся продолжительность сигнала Т будет равна времени проследования нашего поезда мимо ушей наблюдателя. То есть, надо длину поезда разделить на его скорость относительно ушей наблюдателя:
(1)
Плюс в формуле (1) ставим если наблюдатель движется встречно к источнику, а минус - если попутно.
Если источник приближается или удаляется, а наблюдатель неподвижен - то кажущаяся продолжительность сигнала для наблюдателя:
c (2)
с