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第 3 题

静止声源在静止空气中发出频率 f=500 Hzf=500\,\mathrm{Hz} 的声音,声速为 c=340 m/sc=340\,\mathrm{m/s}。观察者以恒速 u=20 m/su=20\,\mathrm{m/s} 直接向声源运动;无风且声源静止。 (a) 求第一个物理量。(b) 求第二个物理量。(c) 求最终结果并检查单位。 (a) 求空气中的声波波长。 (a) 求空气中的声波波长。(b) 求观察频率。(c) 解释多普勒公式中的符号,并检验结果是否大于 ff。 所有量均在题设的理想化条件内处理,只考虑已经说明的相互作用。请先写出一般关系,再代入给定数值,并检查结果的方向、正负号和单位是否与具体情形相符。后续小问应利用前面得到的关系,不另加题目未说明的近似或条件。 方程左右的量纲必须一致,中间计算结果应继续用于后续小问。最终答案应明确列出各物理量之间的关系及其数值含义,并根据题设判断结果是否符合预期的方向和大小。 若推导中使用多个物理关系,应逐步保留其适用条件并消去不必要的未知量。答案除给出数值外,还应说明该数值代表的物理意义,并与题目要求的量逐一对应。
fobs=(c+u)/λf_{obs}=(c+u)/\lambda
problems.proof.analysis

该方程表达了系统遵循的物理定律。它纳入题设约束,而不是把相关物理量视为彼此独立。

problems.proof.pitfall. 注意正方向及物理情形对应的符号;不能直接套用适用于另一种运动或几何结构的公式。