41AM23|第41回 第2種ME技術実力検定試験 過去問
振動数600 Hzの音源が速さ40 m/sでまっすぐに移動している。この音を音源の進行方向前方で静止して聞くときの振動数は何Hzか。ただし音速は340 m/sとする。
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正解: 4
正答
4
この問題のポイント
進行する音源によるドプラ効果を、音源前方の波長短縮として計算します。
解説
音源が観測者へ近づくと、音源前方では波長が短くなり、観測周波数は高くなります。
使う公式:f′ = f × v ÷ (v - vₛ)
単位変換:f = 600 Hz、音速 v = 340 m/s、音源速度 vₛ = 40 m/sで、追加の単位変換は不要です。
代入:f′ = 600 × 340 ÷ (340 - 40)
計算:f′ = 600 × 340 ÷ 300 = 680 Hz
したがって選択肢4を選びます。
選択肢の確認
1.540
誤り。
音源が近づく条件では600 Hzより低くならないため、540 Hzは不適切です。
2.560
誤り。
560 Hzも元の周波数より低く、遠ざかる場合の方向です。
3.640
誤り。
周波数は上昇しますが、公式へ代入した680 Hzとは一致しません。
4.680
正しい。
600 × 340 ÷ 300 = 680 Hzとなります。
5.700
誤り。
音源速度を含めた正確な計算結果680 Hzより大きい値です。
覚えるポイント
- 音源が近づくと周波数は高く、遠ざかると低く聞こえます。
- 移動音源では分母を v - vₛ として計算します。
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