📌 Podsetnik

Doplerov efekat

• Kada se izvor zvuka ne kreće, talasi stižu do slušaoca ravnomerno i slušalac čuje frekvenciju: $$\nu_0 = \frac{1}{T}$$
• Ako se izvor (automobil) kreće ka slušaocu brzinom $v_i$, razmak između talasa se smanjuje, talasna dužina postaje manja, pa je frekvencija koju čuje slušalac veća — čuje se viši ton.
• Ako se izvor kreće od slušaoca, frekvencija koju slušalac čuje je manja — čuje se niži ton.

Talasne dužine i frekvencije za nepokretan i pokretan izvor

• Brzina zvuka u odnosu na slušaoca je konstantna i iznosi $v_z$.
• Frekvencija je data opštom vezom: $$\nu = \frac{v_z}{\lambda}$$
• Za nepokretan izvor: $$\nu_0 = \frac{1}{T}$$
• Za pokretan izvor: $$\nu_1 = \frac{v_z}{(v_z – v_i)} \cdot \frac{1}{T}$$
• Iz odnosa prethodnih izraza: $$\nu_1 = \frac{v_z}{v_z – v_i} \, \nu_0$$
• Za pozitivnu vrednost $v_i$, frekvencija raste.
• Ako se izvor udaljava, $v_i$ dobija negativni predznak i frekvencija opada.

Ekstremni slučajevi

• Ako bi se izvor kretao brzinom zvuka ($v_i = v_z$):
  • Frekvencija pri približavanju bi matematički težila beskonačnosti (deljenje nulom).
  • Pri udaljavanju bi bila dvostruko manja od originalne.

Fizičko objašnjenje – probijanje zvučnog zida

• Ako se avion kreće brzinom zvuka, emitovani talasi se gomilaju na njegovom nosu.
• Zbog konstruktivne superpozicije formira se talas sa veoma velikim razlikama pritiska.
• Nastaje tzv. zvučni zid, pri čijem probijanju nastaje udarni talas ekstremno velike amplitude.
• Kada ovaj talas stigne do posmatrača, čuje se izuzetno snažan zvuk — avion je probio zvučni zid.

Za detaljno objašnjenje uz animacije pogledajte video.