Doppler: Όταν φυσά άνεμος – Μια φανταστική ιστορία

Αυτοκίνητο κινείται ευθύγραμμα με σταθερή ταχύτητα. Το αυτοκίνητο βρίσκεται μέσα

σε πολύ πυκνή ομίχλη, ώστε ο οδηγός δεν έχει καμία οπτική επαφή με το περιβάλλον.
Γνωρίζει μόνο ότι φυσά άνεμος ίδιας κατεύθυνσης με την ταχύτητα του αυτοκινήτου.
Το ταχύμετρο δείχνει 18 km/h. Ο οδηγός πατά την κόρνα για χρονικό διάστημα Δt_s=7,2s
και εκπέμπει ήχο συχνότητας f_s=710 Hz. Μπροστά από το αυτοκίνητο, πάνω στη διεύθυνση της ταχύτητάς του, σε απόσταση d=72m από τη θέση του αυτοκινήτου τη στιγμή που αρχίζει να εκπέμπει το ηχητικό σήμα, βρίσκεται ακίνητος παρατηρητής, ο οποίος διαθέτει συσκευή μέτρησης της συχνότητας των ήχων που λαμβάνει.

Αν η συσκευή ανιχνεύει ήχο συχνότητας f_A=720Hz και η ταχύτητα του ήχου ως προς
το έδαφος είναι υ=340m/s, να υπολογίσετε:

α) Ποια η ταχύτητα του ανέμου ως προς το έδαφος;

β) Ποια χρονική στιγμή μετά την έναρξη της εκπομπής του ηχητικού σήματος από την πηγή (t=0), αρχίζει να λαμβάνει τον ήχο ο παρατηρητής και ποια χρονική στιγμή παύει να λαμβάνει;

γ) Τι αίσθηση έχει ο οδηγός του αυτοκινήτου σχετικά με την κίνηση του οχήματός του;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ