Der Dopplereffekt (klassisch)

Fachbezug

Lernziele

Bezugssysteme, Wellenausbreitung, klassische Physik.

Bei geringen Geschwindigkeiten unterscheidet sich der Dopplereffekt für den bewegten und ruhenden Beobachter. Untersuche wie dieser Unterschied bei einer bestimmten Frequenz der Schallquelle von der Relativgeschwindigkeit v abhängt!

Aufgaben

• Gib an, welche Kurve die Frequenz f_B den Dopplereffekt für den bewegten Beobachter beschreibt!
• Gib an, welche Kurve die Frequenz f_B den Dopplereffekt für den ruhenden Beobachter beschreibt!
• Rechne die auf der horizontalen Achse angegebenen Geschwindigkeiten von m/s in km/h um und gib zu den Geschwindigkeiten passende Alltagssituationen an!
• Δf gibt den Unterschied der Dopplerfrequenz für den bewegten und ruhenden Beobachter an. Ermittle Δf für verschiedene Geschwindigkeiten, indem du den Punkt auf der waagrechten Achse verschiebst: Welches Verhalten von Δf erwartest du bei besonders hohen Geschwindigkeiten?
• Für die dargestellten Kurven wurde eine Schallgeschwindigkeit von c = 331 m/s angenommen. Was erwartest du, wenn die Relativgeschwindigkeit v größer als die Schallgeschwindigkeit wird? Wähle dazu mit dem Scrollrad der Maus einen größeren Bereich für die Funktionsgraphen.

Alfred Nussbaumer, Erstellt mit GeoGebra