Full de l’alumnatObjectiuComprovar, quantitativament, l'efecte Doppler.
Introducció |
|
Fig. 5: |
Full de l’alumnatObjectiuComprovar, quantitativament, l'efecte Doppler.
Introducció |
|
Fig. 5: |
Gravarem un vídeo per poder analitzar-ne el so després
(amb l'Audacity
)
i molt especialment la variació de la seva freqüència de
forma periòdica a causa de l'efecte Doppler.
Bicicleta.
Brunzidor o mòbil (on es pugui introduir un so generat per l'ordinador).
Càmera fotogràfica o de vídeo.
Cinta mètrica.
Ordinador amb l'Audacity instal•lat.
Si utilitzeu un mòbil:
,
genereu un so d'una freqüència determinada (us proposem
) i exporteu-lo
a format mp3.
Situeu la bicicleta
cap per avall i enganxeu el brunzidor o el mòbil a la perifèria
de la roda del darrere. Vigileu que en donar voltes l'aparell no toqui el quadre
de la bicicleta i que estigui fixat convenientment per evitar que surti disparat
tangencialment a causa de la velocitat de rotació.
Disposeu un petit
tros de plàstic o cartró en algun punt de la roda que toqui l’estructura
de la bicicleta en passar-hi. D’aquesta manera tindrem un senyal sonor
cada vegada que la roda faci una volta.
Mesureu la distància
entre l'eix de la roda i l'altaveu del brunzidor o del mòbil.
Engegueu el so
i comenceu a pedalar amb la màxima velocitat possible (plat gran i pinyó
petit).
Enregistreu un
vídeo durant uns quants segons des del darrere de la bicicleta, en una
posició perpendicular a l'eix de la roda.
Enregistreu també
un vídeo del brunzidor o del mòbil quan està quiet.
Necessiteu mesurar
el radi de rotació, la distància des de l'eix de la bicicleta
fins l'altaveu del brunzidor o del mòbil.
Amb el programari Audacity captureu el so del vídeo:
comenceu la gravació del so intern de l'ordinador i posteriorment engegueu
la reproducció del vídeo.
Elimineu els intervals sonors que no us interessin: inici i final de la gravació.
Observeu el so amb detall, augmentant l'eix temporal amb la lupa 
,
per observar les repeticions causades per la rotació.
Mesureu aleshores el període de rotació.
Retalleu el so corresponent a quatre o cinc períodes de rotació.
Dividiu els períodes de rotació en una dotzena o quinzena d'intervals
cadascun, aneu-los seleccionant consecutivament i obteniu per a cadascun la
freqüència fonamental del so (en el menú de l'Audacity:
Analitza
Traça
l'espectre).
Podeu emplenar una taula d'un full de càlcul amb els valors obtinguts,
com ara la taula 1:
| I tot seguit representeu gràficament els valors amb un full de càlcul.
Podeu fer una recerca a Internet per contestar la pregunta següent.
|
|
||||||||||
Taula. 1: |
Ampliació: anàlisi gràfica
|
|
Fig. 6: |
Podeu explicar
la variació de l'amplitud de l'ona sonora al llarg d'un període?
Relacioneu el moviment del brunzidor amb les dades experimentals.
Trieu un període del gràfic experimental i situeu les lletres
A, B,
C i D
en el lloc més probable (vegeu la figura 6).
Què
passaria amb la freqüència si en comptes d’enregistrar el
so alineats amb la bicicleta ho féssim alineats amb l’eix de gir
de la roda?
Podeu proposar
altres experiments per comprovar l'efecte Doppler?
Citeu algunes
aplicacions que té l'efecte Doppler en la vida quotidiana.
Autor d'aquesta pągina: Tavi Casellas professor de Física i Química de l’institut Montiliv, Maria Gubert professora de Física i Química l’institut Vescomtat de Cabrera d’Hostalric i Xavier Muñoz professor de Física i Química de l’institut Ramon Coll i Rodés de Lloret de Mar.
Aquesta
obra estą subjecta a una
Llicčncia
de Creative Commons
L'efecte
Doppler
