Egzamin maturalny Fizyka. Poziom rozszerzony 2024. Zadanie 4.2.

Zadanie 4.

Ambulans z włączoną syreną dźwiękową jedzie wzdłuż prostego odcinka drogi. Przez pewien czas porusza się wzdłuż prostej pomiędzy obserwatorami ℬ oraz 𝒜, którzy stoją przy drodze (zobacz rysunek poniżej). Prędkość ambulansu oznaczymy jako v.  Do obserwatora 𝒜, do którego zbliża się ambulans, dociera dźwięk o długości fali λ_𝒜.  Do obserwatora ℬ, od którego oddala się ambulans, dociera dźwięk o długości fali λ_ℬ. 

Przyjmij model zjawiska, w którym częstotliwość dźwięku wytwarzanego przez głośnik syreny ambulansu (źródło dźwięku) była stała i wynosiła f₀ (tzn. membrana głośnika syreny drgała z częstotliwością f₀). Pomiń inne źródła dźwięku. 

Zadanie 4.2

Przez pewien czas ambulans poruszał się ruchem jednostajnym prostoliniowym pomiędzy obserwatorami ℬ oraz 𝒜. Wtedy iloraz długości fal dźwięku rejestrowanego przez tych obserwatorów wynosił ^λ_ℬ/λ_𝒜 = 1,2. Prędkość dźwięku w powietrzu ma wartość v_d = 340 ^m/_s. 

Oblicz v - wartość prędkości ambulansu. Zapisz obliczenia.