Задание №19 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для ответа на данный вопрос необходимо рассмотреть физическую природу звука и эффект Доплера.

1. Связь физических характеристик звука: Высота тона звука определяется частотой колебаний звуковой волны. Чем выше частота $\nu$, тем выше тон звука, который мы слышим. И наоборот, при уменьшении частоты тон звука становится более низким.

2. Суть эффекта Доплера: Эффект Доплера заключается в изменении частоты и длины волны, регистрируемых приемником, при движении источника волн и (или) приемника относительно друг друга. Когда источник звука (поезд) удаляется от неподвижного наблюдателя, гребни звуковых волн доходят до наблюдателя через всё большие промежутки времени. Это происходит потому, что каждой следующей волне приходится преодолевать большее расстояние, чем предыдущей.

3. Изменение частоты: В результате удаления источника длина волны $\lambda$, воспринимаемая наблюдателем, увеличивается, а частота колебаний $\nu$ уменьшается. Согласно формуле связи скорости звука $v$, частоты и длины волны: $v = \lambda \cdot \nu$. Так как скорость звука в воздухе при неизменных условиях постоянна, увеличение длины волны ведет к уменьшению регистрируемой частоты.

4. Вывод: Поскольку частота звуковых колебаний при удалении поезда уменьшается, высота тона звукового сигнала также уменьшается (звук становится более низким).

Ответ: Высота тона звукового сигнала уменьшается (звук становится более низким).

Источник: ФИПИ