直感的理解

動く音源と動く反射板を組み合わせた問題。観測者は 直接音と 反射音の 2 つを聞きます。

難しく見えるが、各段階で振動数を順に追えば機械的に解ける。

✏️ 求めるもの

(1) 観測者が聞く直接音の振動数
(2) 観測者が聞く反射音の振動数と、それと直接音のうなり回数

👀 観察のポイント

🔧 使う道具

(1) 直接音 (動く音源 → 静止観測者)：\(f_d = \dfrac{V}{V - v_s} f_0\)
(2) 反射音 3 段階：
- 段1: 動く音源 → 動く板（受信）：\(f_1 = \dfrac{V + v_R}{V - v_s} f_0\)
- 段2: 動く板 → 静止観測者（送信）：\(f_r = \dfrac{V}{V - v_R} f_1 = \dfrac{V + v_R}{(V - v_R)} \cdot \dfrac{f_0}{V - v_s}\) ... 整理する
うなり：\(N = |f_d - f_r|\)

注意

反射板の問題は「板を観測者として 1 回、音源として 1 回」と 2 回ドップラー公式を使う。さらに音源も動く場合は最初に動く音源から動く観測者の式が必要。式の 分子と分母を取り違えないように注意しよう。

💡 ヒント：演習問題3 反射板があるドップラー効果