43PM11|第43回 第2種ME技術実力検定試験 過去問

Ⅰ 基礎的知識MEの基礎となる理工学的知識基礎的知識/理工学的知識

振動数 900 Hz の静止している音源に向かって観測器(マイク)が 110 m/sの速さで近づいている。観測される音の振動数[Hz]はどれか。ただし,音速は 330 m/s とする。

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正解: 4

正答

4

この問題のポイント

静止音源へ観測者が近づくドプラ効果の式を使います。

解説

観測者が音源へ近づく場合、観測者が単位時間に受け取る波面数が増えるため周波数は高くなります。

公式:f' = f × (v + vₒ)/v
単位:f = 900 Hz、音速v = 330 m/s、観測者速度vₒ = 110 m/s
代入:f' = 900 × (330 + 110)/330
計算:f' = 900 × 440/330 = 1200 Hz
したがって選択肢4です。

選択肢の確認

1.450
誤り。
450 Hzは元の周波数より低く、近づく観測者のドプラ効果と逆です。

2.600
誤り。
600 Hzも元の900 Hzより低くなるため条件と一致しません。

3.900
誤り。
900 Hzは観測者の移動による周波数上昇を反映していません。

4.1200
正しい。
近づく観測者の式へ代入すると1200 Hzになります。

5.1500
誤り。
1500 Hzは速度比440/330を用いた計算値より大きすぎます。

覚えるポイント

観測者が近づくと f' = f(v + vₒ)/v で周波数が上がります。

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