火车上的汽笛声问题.docx

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1、火车上的汽笛声问题如果你的听觉器官很能区分乐音，那末迎面开来的火 车在你旁边经过的时候，你一定会注意到火车头上的汽笛 声的音调有什么样的改变这里是说音调，或声音的上下， 不是说响度。在两列火车接近的时候你听到的汽笛的音调， 一定比两列火车相背离去越开越远的时候的音调高得多。如 果火车驶得很快50公里每小时，那末音调上下上的区别， 几乎可以到达一个全音程。这到底是什么原因呢？如果你记得音调的上下同振动的次数有关，你就不难猜测 到这原因了 ；你可以把这问题拿来同你研究上节问题的时候 所得到的结果比拟一下。迎面驶来的火车上的汽笛，自始至 终发着一定振动次数的声音。可是你的耳朵却会觉察出不同 的振动次

2、数，这是看你是迎着火车走的，还是站着不动的， 或是背着声源走的。你坐火车上甲地的时候，每天读到甲地报纸的次数既然比 平时多，那末同样的道理，在你向着声源走近的时候，你 每秒钟听到的振动次数，也比它们从火车头的汽笛里发出 来的振动次数多。不过在这里你已经不必再思考了：你的耳 朵已经能听出它的振动次数是增多了 你直接听到了提 高了的音调。在你背着火车走的时候，你的耳朵听到的振动 次数是减少了 你听到的是降低了的音调。如果这个解释还不能使你完全信服，那就请你直接研究一 下当然是通过思考，从火车汽笛里发出来的声波是怎样 传播的。首先研究一下火车不动时候的情况图299。汽笛 发声的时候会使空气产生波动，

3、为了简单起见，让我们假 定只看到4个波图里上面那条波状线：波从不动的汽笛 里出来以后，它在任何时间间隔里，向一切方向传播的距 离都是相同的。号波来到观察人力的时间，和来到观察人 B的时间是相同的。跟着同时来到两个观察人的耳朵里的是 1号波、2号波、3号波等等。两个观察人的耳朵每秒钟可以 得到同样数目的振动，因此两人听到的音调也是相同的。如果鸣着汽笛的火车是从B驶向A的图里下面那条波状 线，那就是另一回事了。设想在某一瞬间，汽笛是在C 点，而在它发完了4个波的时候，它已经来到了 D点。现在你可以比拟一下，这时候声波是怎样传播的。从C点 发出的。号波，到达A和B两个观察人的时间是相同的。 可是在D点发出的4号波，到达两个观察人的时间就不相同: 路线DA比路线DB短，因此这个波来到A点的时间比它 来到B，点的时间要早。中间的那些波3号波、2号波、I 号波也要先到A后到B,不过相差的时间比拟短些。 结果怎么样呢？在同一时间里A，点的观察人收到的声波次 数一定比B点的观察人收到的多，于是A，点的观察人听 到的音调也比B点的观察人听到的高。同时，从图里还可 以看出，走向A,点的波，它的长度也相应地比走向B,点 的波要短些。