结果
问题的答案 1.为什么我们观察所选频率的变化? 我们观察到这种变化,因为气流比风扇关闭时携带的声波更快。波更快地到达传感器并且观察到的频率更大。 2.为什么频率变化为正? 在这种情况下,我们具有从频率源移动到传感器(DrDAQ)的气流,并且在这种情况下多普勒效应是正的。 3.如果我们将气流方向改变180度会发生什么? 我们将观察到频率的负变化,因为来自信号源的频率将晚于风扇关闭时到达检测器(DrDAQ)。 4.如果一个男孩正在撞管并跑到声音探测器上会发生什么? 我在这种情况下,男孩的速度与来自频率源到检测器的气流具有相同的效果。我们将观察到频率的正向变 5.如果一个男孩正在撞管并远离探测器,会发生什么? 在这种情况下,男孩的速度与来自探测器的气流具有相同的效果。我们将观察到频率的负向变化。 6.如何使用多普勒效应理论计算空气速度? 我们可以使用该理论使用以下等式(多普勒效应方程)估算实验中的空气速度: 观察到的频率=源频率/(1-Vair / Vsound)。 观察到的频率=当风扇打开并且气流从源频率到达检测器时观察到的频率。 源频率=风扇关闭时在1800-2500 Hz范围内检测到的频率。 Vair =空气速度(m / s)。 Vsound =空气中的声速。340米/秒。
实验结果 我们在步骤1中得到一个频谱,如图1所示。我们在该频谱上标记频率1644.然后我们在风扇打开的情况下进行测试并观察频率的变化,因为最强的频率转移到1652 Hz点(图2) )。
我们可以使用估计的空气速度(6.0 kph)和保存的数据来验证实验生成的数据质量,检查全频谱的频率变化。 STEP1.txt 和 STEP2.TXT 我们将STEP1.TXT文件导入 Excel工作表并应用多普勒效应方程来计算低频和高频频率的变化。将这些计算出的频率与频率进行比较,STEP2.TXT我们将观察到频率(2-500Hz)的低中频范围内的频率(mHz)的低变化。我们绘制Excel工作表中的数据,如图3所示。