Einstein gesucht!

[nobody]

Schon wieder die Relativitätstheorie! Leider bin ich immer noch nicht Einstein geworden und kenne mich in Sachen Relativitätstheorie leider noch immer nicht aus.

Wir haben in Physik folgende Aufgabe bekommen:

Beschreiben Sie den Dopplereffekt der Akustik für die beiden Fälle, dass sich ein Beobachter gegenüber einer ruhenden Schallquelle bewegt und dass sich die Schallquelle gegenüber dem ruhenden Beobachter bewegt. Zeigen Sie an dem Extremfall bei dem die Geschwindigkeit zwischen Schallquelle und ruhendem Beobchter gleich der Schallgeschwindigkeit ist, dass die Ergebnisse verschieden sein müssen.

Vielen lieben Dank für Eure Hilfe,

Christian

[nobody]

Stell dir vor, ein Flugzeug kommt mit Schallgeschwindigkeit (ca. 300m/s)auf dich zu und an dir vorbei, erfahrungsgemäss wirst du nicht höhren, dass es auf dich zu kommt. Erst als es bereits an dir vorbei ist, hörst du die ganzen Schallwellen in einem Paket auf dich zukommen (Schallmauer)(aber immer noch mit v=300m/s). Dies währe also das Modell ruhender Beobachter und sich bewegenden Schallquelle.
Nun fährst du mit einem Fahrzeig so schnell wie Schall über einen Salzsee (oder was auch immer) entgegen einer heulenden Sirene. Der zeitliche Abstand der Sirenentöne wird aber deutlich kleiner sein, als tatsächlich Ausgesendet, da du entgegen der Wellen fährst. Dieses Prizip lässt sich leichter erklären, wenn zwei Autos aufeinander prallen. Fährt das eine, das andere steht still: Aufprallegeschwindigkeit=Gewindigkeit Auto 1
Fahren aber beide mit einer Geschwindigkeit aufeinander zu, ist der Aufprall logischerweise härter:
Aufprallgewindigkeit=v(Auto1)+v(Auto2)
addiert sich also.
Unsere Schallwellen addieren sich demnach auch mit der Gewindigkeit unseres Flitzters:
veffektiv=vAuto+ vSchallwellen
Da vAuto=vSchallwellen:
veffektiv=2v
v=300m/s
veffektiv=600m/s

Damit währe bewiesen, dass sich die Schallwellen sich doppelt so schnell auf dich zubewegen würden, du würdest sie somit doppelt so schnell hören!

Nightflyer

------------------
"Forschung ist nur der letzte Stand des Irrtums"
Albert Einstein

[nobody]

Der zeitliche Abstand der Sirenentöne wird aber deutlich kleiner sein, als tatsächlich Ausgesendet, da du entgegen


Das ist nicht der Kern des Doppler-Effekts. Es geht um die Frequenzänderung.

Die Schallquelle sendet mit einer bestimmten Frequenz Wellenfronten aus (longitudinale Schallwellen). Bewegt sich die Schallquelle auf dich zu (von dir weg), so wird der Abstand dieser Wellenfronten geringer (größer), die Frequenz bzw. der Ton wird höher (niedriger).

@Christian
Auch dieses Phänomen hat eigentlich nichts mit der RT (Relativitätstheorie) zu tun. Es ist mit der klassischen Physik vollständig beschreibbar.