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Dopplereffekt Problem
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homba
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Anmeldungsdatum: 19.12.2006
Beiträge: 11

BeitragVerfasst am: 16 Mai 2007 - 15:15:47    Titel: Dopplereffekt Problem

Hallo Zusammen

Ich bin zur Zeit an einer Facharbeit über den Dopplereffekt.
Leider hänge ich jetzt schon ne rechte weile an folgendem Problem.

Wenn der Beobachter sich auf die Quelle zu bewegt gilt

f'=f*(1+v/c)
Diese Formel ist sehr gut nachvollziehbar und lässt sich sehr gut mittels Einheiten umformen.

Wenn die Quelle sich auf den Beobachter zu bewegt gilt:

f'=f/(1-v/c)

Jetzt stellt sich mir aber folgende Frage:
Ist es nicht egal, ob der Beobachter oder die Quelle sich bewegt?
Ich verstehe nicht ganz wieso man für eine bewegte Quelle eine andere Formel nehmen muss.
Kann mir jemand diese zweite Formel erklären und mathematisch herleiten.
Wenn möglich sehr ausführlich. Mit den Einheiten geht es auf. Jedoch gibt es andere Resultate, als mit der ersten Formel.

Es ist sehr wichtig für den weiteren Verlauf meiner Arbeit, dass ich diese Formel verstehe, damit ich sie auch anwenden kann.
Denn falls diese stimmen sollte, kann ich "beweisen", dass man das Trägermedium vernachlässigen kann.

Besten Dank und freundliche Grüsse

Patrick Hümbeli
StudentT
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Anmeldungsdatum: 05.11.2006
Beiträge: 1623
Wohnort: Esslingen

BeitragVerfasst am: 16 Mai 2007 - 15:22:55    Titel:

Hallo!

Es geht ja darum, ob sich die Schallquelle relativ zur umgebenden Luft bewegt.

Gruss,
Markus
al3ko
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Anmeldungsdatum: 08.11.2006
Beiträge: 3148

BeitragVerfasst am: 16 Mai 2007 - 15:28:35    Titel:

genau,

ich kann dir auf jeden fall den "logischen" vorzeichenwechsel in der klammer erklären:

stell dir mal ein martinshorn eines krankenwagens vor. kommt der wagen auf dich zu, so wird es lauter. demnach muss es ja ein plus sein, genauso umgekehrt, wenn der wagen an dir vorbei fährt und sich wieder entfernt.
homba
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Anmeldungsdatum: 19.12.2006
Beiträge: 11

BeitragVerfasst am: 16 Mai 2007 - 15:40:54    Titel:

Danke für die ANtworten

Soweit ist mir dies klar.
Aber hier geht es nicht um die Richtungswechsel vom Beobachter resp. Quelle.
Es geht darum, wenn die Quelle fest ist und der Beobachter sich auf sie zu bewegt, multipliziert man f*(1+v/c)
Wenn der Beobachter aber fest ist und die Quelle sich bewegt dividiert man.
f/(1-v/c).
Der Vorzeichenwechsel wäre dann noch ein weiteres "Problem", welches gelöst werden muss.

Aber eigentlich, nach meinem Gefühl, müsste es doch kein unterschied sein, ob der Beobachter oder die Quelle sich bewegt. Wieso denn dieser Unterschied?

Merci für weitere Antworten
homba
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Anmeldungsdatum: 19.12.2006
Beiträge: 11

BeitragVerfasst am: 16 Mai 2007 - 15:42:21    Titel:

Auf Wikipedia unter Dopplereffekt seht Ihr die beiden Formeln.
StudentT
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Anmeldungsdatum: 05.11.2006
Beiträge: 1623
Wohnort: Esslingen

BeitragVerfasst am: 16 Mai 2007 - 15:44:34    Titel:

Hallo!

OK, anscheinend wurde mein vorheriger Beitrag nur gelesen, aber nicht bedacht.

Wenn sich der Beobachter bewegt, weht ihm vielleicht ein wenig Fahrtwind um die Nase, aber die Schallquelle emittiert ihre Schallwellen immer noch schön in die um sie herum ruhende Umgebungsluft.

Ruht der Beobachter und bewegt sich die Schallquelle, so emittiert sie die Schallwellen in die scheinbar bewegte Umgebungsluft, durch die sich die Quelle selbst bewegt.

Daher der Unterschied.

Gruss,
Markus
homba
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Anmeldungsdatum: 19.12.2006
Beiträge: 11

BeitragVerfasst am: 16 Mai 2007 - 15:53:08    Titel:

Ah ok. Sorry, habe deine aussage wohl etwas falsch verstanden.

Korrigiere mich wenn ich falsch liege, ich intepretiere deine Ausage etwas so:

Bei der Bewegten Schallquelle oder bei dieser Formel soll also eine Art Luftwiderstand einberechnet sein.
Klingt irgendwie logisch.
Wenn ich bei den Formeln jedoch ein Beispiel durchrechne, sehe ich, dass bei der bewegten Quelle also f/(1-v/c) eine Grössere Frequenz zu stande kommt.

Ich habe mit f=1000Hz
v=30m/s
c=343m/s (Schallgeschwindigkeit in Luft) gerechnet.
1000grad
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Anmeldungsdatum: 15.01.2007
Beiträge: 166

BeitragVerfasst am: 16 Mai 2007 - 16:16:32    Titel:

ruht der beobachter und die schallquelle bewgegt sich so verringert bzw. vergrößert sich die wellenlänge des signals...
ruht dagegen die schallquelle und der beobachter bewegt sich, so verändert sich die ausbreitungsgeschwindigkeit (genauer gesagt die geschwindigkeit mit der das signal am empfänger vorbeiströmt) des signals...
das ist der unterschied
armchairastronaut
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 16 Mai 2007 - 16:46:58    Titel:

Das rührt daher, dass sich Schallwellen in der (im Idealfal als ruhend angenommenen) Luft fortbewegen. Nun mag sich entweder die Schallquelle innerhalb der Luft bewegen (aber jeder ausgesandte Schallimpuls bewegt sich relativ zur Luft mit v=c), oder der Empfänger bewegt sich innerhalb des Feldes sich ausbreitender Wellen. Die Formeln dafür sind zwangsläufig unterschiedlich.

Dies hat (und tut es noch immer) manchen Leuten Probleme bereitet, sich die Ausbreitung des Lichts vorzustellen, da sie implizit oder gar explizit ein Trägermedium (den Äther) voraussetz(t)en.
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