💡 ヒント:反射板が動く場合のドップラー効果

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

音源は静止しているが、反射板が動いている場合のドップラー効果です。ポイントは、反射板を 2 回の視点で扱うこと:

観測者が静止でも、反射板の速度で振動数が変わることに注目。

✏️ 求めるもの

(1) 反射板が近づくとき観測者が聞く反射音の振動数 \(f_1\)。(2) 反射板が遠ざかるとき観測者が聞く反射音の振動数 \(f_2\)。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. Step 1(反射板が観測者):音源は静止、反射板は \(v_\text{R}\) で近づく。反射板が受け取る振動数 \(f_W = \dfrac{V + v_\text{R}}{V} f_0\)
  2. Step 2(反射板が新音源):反射板は \(f_W\) で音を出しながら \(v_\text{R}\) で観測者に近づく。観測者(静止)は \(f_1 = \dfrac{V}{V - v_\text{R}} f_W\)
  3. 合成:\(f_1 = \dfrac{V + v_\text{R}}{V - v_\text{R}} f_0\)
  4. 遠ざかる場合:\(v_\text{R}\) を \(-v_\text{R}\) に置き換える
注意

反射板を扱うときは必ず 2 段階に分ける。「反射板が動く = 反射した音も動く音源からと同じ」と考える。反射板が静止ならその段階は何も起こらないが、動いているとそれぞれでドップラー効果が発生する。