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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:50 So 19.09.2010 | | Autor: | Kuriger |
| Aufgabe | Bei einem getarnten Polizei-Auto wird zur Verkehrsüberwachung auf der Autobahn an
der Rückseite ein Ultraschall-Lautsprecher und ein Ultraschall-Mikrophon befestigt.
Diese sind auf das dahinter fahrende Auto ausgerichtet. Die Schallgeschwindigkeit wird
mit 338.6 m/s angenommen.
a) Welche prozentuale Frequenzverschiebung zwischen abgestrahltem und empfangenem
Ultraschall-Signal wird bei 10 Prozent Überschreitung der Höchstgeschwindigkeit des
nachfolgenden Autos gemessen, wenn das Polizei-Auto immer genau mit der erlaubten
Höchstgeschwindigkeit von 120 km/h fährt?
b) Erklären Sie qualitativ und in knappen Worten, was bei diesem Effekt der Frequenzverschiebung
anders wäre und weshalb, wenn statt Ultraschall Mikrowellen bei der
Geschwindigkeits-Messung zum Einsatz kämen.
c) Beschreiben Sie in knappen Worten und entsprechenden Fachbegriffen was passiert,
wenn die Ausbreitungs-Geschwindigkeit einer Welle kleiner ist als die Geschwindigkeit
des Objekts, von dem die Welle ausgeht? - Speziell bei Schall? |
Hallo und guten Abend
a) Hier bewegen sich ja eigentlich beide Autos. Doch kann ich sagen, wenn ich es "Relativ" betrachte, dass die Quelle (Polizeiauto) still steht und das dahinterfahrende Auto (Empfänger) mit 12km/h in Richtung Quelle bwegt?
Denn eigentlich steht ja nie was still, sondern man muss einen Bezugspunktnehmen, der man als geschwindigk 0 m/s definiert, wie in diesem Fall das Polizeiauto
Dann wäre die Formel
[mm] $f_E [/mm] = [mm] f_q*(1 [/mm] + [mm] \bruch{v_e}{c})$
[/mm]
Also
$v' = v * (1 + [mm] \bruch{3.3333}{338.6}) [/mm] = 1.0098v$
Der Weg retour...Quelle bewegt sich
$v'' = [mm] \bruch{v'}{1-\bruch{3.33}{338.6}} [/mm] = 1.01988v = 101.99%$
Habe ich etwas falsch gemacht, oder stimmt was auf der Lösung nicht, da dort 102.01% rauskommt?
[Dateianhang nicht öffentlich]
Danke, Gruss Kuriger
Dann müsste ich natürlich noch zurückrechnen...
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:57 So 19.09.2010 | | Autor: | Infinit |
Hallo Kuriger,
siehe Leduarts Komentare hierzu.
Viele Grüße,
Infinit
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 19:07 So 19.09.2010 | | Autor: | Kuriger |
Hallo
Ich habe die Musterlösung mit meiner Lösung verglichen und festgestellt, dass ich auf eine geringfügige, jedoch doch eine Abweichung , welche aus einer Rechengangunstimmigkeit resultiert komme.
Ist die Musterlösung wirklich richtig? Wenn ja wo liegt mein Fehler? Siehe oberen Post, den ich ergänzt habe
Gruss Kuriger
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 06:03 Mo 20.09.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
die Musterrechnung hat recht. beide Autos bewegen sich zwar relativ zur Strasse mit 12km/stund zueinander, aber sie bewegen sich durch das Medium des Schalls, die Luft mit 120km/h bzw 1.1*120km/h
und es lommt auf die Bewegung relativ zum Medium an. Das genau ist der Unterschied gegenueber EM Wellen. dort kannst du mit Relativgeschw. rechnen.
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 14:15 Mo 20.09.2010 | | Autor: | Calli |
> Hallo
>
> Ich habe die Musterlösung mit meiner Lösung verglichen
> und festgestellt, dass ich auf eine geringfügige, jedoch
> doch eine Abweichung , welche aus einer
> Rechengangunstimmigkeit resultiert komme.
> Ist die Musterlösung wirklich richtig? Wenn ja wo liegt
> mein Fehler? Siehe oberen Post, den ich ergänzt habe
> Gruss Kuriger
Hallo, ich halte die Musterlösung mit einem Frequenzverhältnis von ca. 1,02 für falsch !
Es gilt allgemein:
[mm] $\bruch{f_B}{f_Q} =\bruch{c_L-\vec v_B*\vec e_{QB}}{c_L-\vec v_Q*\vec e_{QB}}$ [/mm]
wobei hier gilt:
[mm] $\vec v_B=v_B*(-\vec e_{QB}) \qquad [/mm] und [mm] \qquad \vec v_Q=v_Q*(-\vec e_{QB})$
[/mm]
Ciao Calli
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 00:16 Di 21.09.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo Calli
das ist doch genau die Formel, die die benutzen, aber du hast nur eine Richtung.
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 01:02 Di 21.09.2010 | | Autor: | Calli |
> Hallo Calli
> das ist doch genau die Formel, die die benutzen, aber du
> hast nur eine Richtung.
> Gruss leduart
>
Hallo leduart, was Du mit obigem Satz einwenden willst, verstehe ich nicht so recht.![[verwirrt]](/images/smileys/verwirrt.gif "[verwirrt]")
Sicher, es gibt nur eine Richtung, die Richtung [mm] $\vec e_{QB}$ [/mm] der Schallausbreitung von der Quelle zum Beobachter (Empfänger).
Die Geschwindigkeiten [mm] v_Q [/mm] der Quelle und [mm] v_B [/mm] des Empfängers sind dieser Richtung jeweils entgegengesetzt.
=>
Sowohl im Zähler als auch im Nenner steht "+".
Ciao Calli
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 03:03 Di 21.09.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
in der Formel von kuriger steht statt deinem c ein u, sttt [mm] v_b [/mm] steht da [mm] f*v_q
[/mm]
dann ist es dasselbe wie deine formel bis es bei B an kommt. dann wird es reflektiert, jetzt ist B der Sender bzw Quelle.
also brauchst du deine formel 2 mal, mit den anderen Bezeichnungen.
Bis dann lula
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 23:09 Di 21.09.2010 | | Autor: | Calli |
Ok, wer lesen kann, ist klar im Vorteil !
>Aufgabe
>Bei einem getarnten Polizei-Auto wird zur Verkehrsüberwachung auf der Autobahn
>an der Rückseite ein Ultraschall-Lautsprecher und ein Ultraschall-Mikrophon befestigt.
![[hot]](/images/smileys/hot.gif "[hot]")
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(Korrektur) fundamentaler Fehler  | | Datum: | 06:10 Mo 20.09.2010 | | Autor: | leduart |
Siehe meine Mitteilung
gruss leduart
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