Pane Makso, vždy když vysvětluji vnukům principy šíření zvukových vln, tak se jich táži, jak si takové vlnění představují. Jestli jako vlnovku, tak se jich ptám, jestli ta vlnovka nepopisuje kulové plochy zhuštěného a zředěného vzduchu okolo zdroje hluku. Zároveň se tyto změny tlaku šíří všesměrově rychlostí zvuku ve vzduchu. A Dopplerův efekt jenom počítá se skládáním této rychlosti pohybu zvukových vln a rychlostí přibližujícího se , později vzdalujícího se pozorovatele (slyšitele).Pozvolnost změn výšky tónu (frekvence) je dána vzdáleností míjení (cosinem úhlu k bodu míjení). Protože auto rozhodně nelze zjednodušit na bodový zdroj hluku, dodávám, že je auto zdrojem tisíce vibrujících zdrojů hluku, ale všechny tyto zvuky se jednotlivě skládají podle výše popsaných pravidel. Jestli v té kakofonii rozeznáte svým sluchem rozdíly jednotlivých zvuků, tak máte opravdu skvělý sluch. Od vnuků vím, že je jim Dopplerův efekt dostatečně pochopitelný a nemusí kvůli tomu najezdit milion kilometrů po našich dálnicích. Byl potvrzen v technických aplikacích po celém světě. Tady vám sláva a uznání opravdu už dávno uniklo.

Doppleruv efekt se běžně využívá u sonarů ve vodě a u sonografu v živočišných tkáních a tahle prostředí lze při sledovaných rychlostech považovat za nestlačitelná.

Navíc frekvence se při přechodu mezi prostředími s různou rychlosti zvuku nemění.

U sonarů ve vodě se prakticky nejedná DP, ale o vyslání impulsu a měření rozdílu času .

Navíc, v hustším prostředí se zvuk pohybuje jinou rychlostí. ( voda, vzduch, železo)

Je to vcelku jednoduché:

Velikost Dopplerova efektu je úměrná cosinu úhlu, který svírá spojnice pozorovatele a zdroje signálu se směrem jejich vzájemného relativního pohybu.

Pro pozorovatele, který je přesně na dráze zdroje signálu, je ten cosimus +1 nebo -1, takže dostáváme pro Dopplerův efekt zjednodušený vzorec, známý ze střední školy (tam se ten cosinus se obvykle nepíše).

Pro pozorovatele bokem od dráhy zdroje signálu se v okolí místa největšího přiblížení ten cosinový člen ve vzorci projeví pozvolnou změnou frekvence. Čím je pozorovatel dál od dráhy zdroje signálu, tím se úhel a tedy i frakvence mění pomaleji.

(předpokládám, že se v prostředí pohybuje jen zdroj signálu a pozorovatel stojí, pokud se pohybují oba, je vzorec trochu složitější)

No vidíte, pokud jedete na dálnici v rychlejším pruhu a míjíte kvičícího brumláka je cos + 1 já se pohybuji rychleji, než on a přesto se projevuje Doppleruv efekt velmi pomalu, potřebujete dobrý hudební sluch, aby jste rozdíl zaznamenal, ale je tam. Zkuste to. To, že si toho zatím nikdo nevšimnul, neznamená, že to neexistuje. Vy to dokonce můžete spočítat.

Vite, popis fyzikalnich jevu stredoskolskou a vysokoskolskou fyzikou se lisi. Presneji receno, stredoskolsky jsou zjednodusene, aby to ti stredoskolaci pochopili "jednoduchym vzoreckem". Na vysoke skole pak vse derivujete ci integrujete, coz je popis presnejsi. Takze se nic prepisovat nebude, dopadlo by to katastrofalne.

Tak to jste mě uklidnil, že se to derivováním či integrováním vysvětluje

Potvrzuji platnost Dopplerova principu: pokud se manželka velkou rychlostí přibližuje k místu, kde zrovna odpočívám, její hlas se zvyšuje.

Nechte ji od místa vzdalovat.

Vy nás ale zásobujete, pane Maxa! Graf 2 vyplývá z geometrie pro základní školy, kterou se dá zjistit složka rychlosti ovlivňující výšku tónu zachyceného pozorovatelem..

.

1) Ten hezký 3. barevný diagram patří k různým vzdálenostem od zdroje vzhledem ke stacionárnímu pozorovateli, např. červená odpovídá velké vzdálenosti míjejícího(!) zdroje a naopak modrá nejkratší vzdálenosti míjejícího(!) zdroje. Graf se používá k určení polohy pozorovatele, pokud je známá "telemetrie" zdroje a naopak, tedy k jinému účelu, než jak bylo "zamýšleno".

2) Na to navazují slova "postupně" a "okamžitě", která byla zřejmě "pochopena" jinak, než okamžitě postupně, tj např. právě teď (okamžitě) s bezprostřední změnou vlnové délky, tedy bezprostředně následující postupnou změnou.

3) Akustické vlnění procházející hustším a následně řídkým vzduchem (nebo naopak), nemá za následek změnu frekvence, ale lamda (nemám čas to vysvětlit, ale má to co do činění s rychlostí). Na rozhraní obou prostředí dochází analogicky k tomu, čemu říkáme lom a platí to i pro zvuk. Tím se vyvrací další kardinální nesmysl v podobě tzv fotonového éteru.

No pěkně jste se do toho zamotal, hlavně, že tomu rozumí těch 7 statečných, co Vám fandí. Ale k věci.

Pozorováním a hlavně nasloucháním se zabývám již nějaký pátek. Nejlépe se pozoruje Dopplerův efekt při jízdě v autě na dálnici, kdy jedete přímo vedle zdroje akustického signálu (ječícího motoru) .Protože mám dobrý hudební sluch, tak přesně dovedu odhadnout jak se zvuk snižuje. Jedná se o několik metrů před vozidlem a za vozidlem. Doporučuji si to vyzkoušet a pak udělat závěr, jestli je moje hypotéza reálná.

To jako vážně?

Ne, opravdu není potřeba jakkoli skládat rychlost zvuku s rychlostí jedoucí sanitky. Jakmile zvuk opustí zdroj, šíří se rychlostí zvuku a je fuk jestli sanitka jede 20 km/h nebo 120 km/h. Vtip je v tom, že vlna vzniká kontinuálně, takže pokud se zdroj pohybuje směrem ke mě, dorazí ke mě každá další část vlny tím dřív, čím rychleji se zdroj pohybuje. A při vzdalování naopak.

Vaše teorie o přetlaku a podtlaku je úsměvná. Měřitelný přetlak může být pár desítek cm před čelním sklem, nižší tón sirény slyšíte třeba kilometr daleko. Už z toho je zřejmé, že tohle ten jev nevysvětlí. Navíc, vyšší rychlost šíření zvuku pouze znamená, že se k vám dostane dřív. Vy ale potřebujete změnit frekvenci, tj. chcete vlnu "zahustit". Toho ale zvýšením rychlosti šíření nedosáhnete.

Jo a samozřejmě že se ten tón nezmění okamžitě. To by ta sanitka musela projet tak, aby siréna prošla přímo Vaším uším bubínkem. Jenže to už byste si ten okamžitý pokles moc nevychutnal.

V praxi Vás vždy mine o několik metrů až desítek metrů. Na tom druhém obrázku to máte krásně znázorněno - v čím delší vzdálenosti Vás mine, tím déle ten přechod trvá. Orientačně stačí vzdálenost vydělit rychlostí zvuku.

To myslíte vážně?

ANO.

Ač jste použil výbornou češtinu, stejně to na mně působí jak by text byl psaný španělsky -nerozumím ani slovu....mám se stydět??

Stydět se nemusíte, stačí si o tom něco přečíst, pokud Vás to zajímá.