結(jié)果
問題的答案 1.為什么我們觀察所選頻率的變化? 我們觀察到這種變化,因為氣流比風(fēng)扇關(guān)閉時攜帶的聲波更快。波更快地到達傳感器并且觀察到的頻率更大。 2.為什么頻率變化為正? 在這種情況下,我們具有從頻率源移動到傳感器(DrDAQ)的氣流,并且在這種情況下多普勒效應(yīng)是正的。 3.如果我們將氣流方向改變180度會發(fā)生什么? 我們將觀察到頻率的負變化,因為來自信號源的頻率將晚于風(fēng)扇關(guān)閉時到達檢測器(DrDAQ)。 4.如果一個男孩正在撞管并跑到聲音探測器上會發(fā)生什么? 我在這種情況下,男孩的速度與來自頻率源到檢測器的氣流具有相同的效果。我們將觀察到頻率的正向變 5.如果一個男孩正在撞管并遠離探測器,會發(fā)生什么? 在這種情況下,男孩的速度與來自探測器的氣流具有相同的效果。我們將觀察到頻率的負向變化。 6.如何使用多普勒效應(yīng)理論計算空氣速度? 我們可以使用該理論使用以下等式(多普勒效應(yīng)方程)估算實驗中的空氣速度: 觀察到的頻率=源頻率/(1-Vair / Vsound)。 觀察到的頻率=當風(fēng)扇打開并且氣流從源頻率到達檢測器時觀察到的頻率。 源頻率=風(fēng)扇關(guān)閉時在1800-2500 Hz范圍內(nèi)檢測到的頻率。 Vair =空氣速度(m / s)。 Vsound =空氣中的聲速。340米/秒。
實驗結(jié)果 我們在步驟1中得到一個頻譜,如圖1所示。我們在該頻譜上標記頻率1644.然后我們在風(fēng)扇打開的情況下進行測試并觀察頻率的變化,因為最強的頻率轉(zhuǎn)移到1652 Hz點(圖2) )。
圖1.源頻率。扇掉。
圖2.帶風(fēng)扇的頻譜。
我們可以使用估計的空氣速度(6.0 kph)和保存的數(shù)據(jù)來驗證實驗生成的數(shù)據(jù)質(zhì)量,檢查全頻譜的頻率變化。 STEP1.txt 和 STEP2.TXT 我們將STEP1.TXT文件導(dǎo)入 Excel工作表并應(yīng)用多普勒效應(yīng)方程來計算低頻和高頻頻率的變化。將這些計算出的頻率與頻率進行比較,STEP2.TXT我們將觀察到頻率(2-500Hz)的低中頻范圍內(nèi)的頻率(mHz)的低變化。我們繪制Excel工作表中的數(shù)據(jù),如圖3所示。