“Het Dopplereffect bij geluidsgolven is een fenomeen dat optreedt wanneer er een relatieve beweging is tussen een geluidsbron en de waarnemer. Dit effect resulteert in een frequentieverandering van de waargenomen geluidsgolven, afhankelijk van de snelheid van de geluidsbron en/of de waarnemer.” ~ Wikipedia1
Er rijdt een ambulance voorbij die voor de eenvoud een geluidsgolf produceert met één frequentie.
We veronderstellen dat de waarnemer niet beweegt. Als je de frequentie kent van de geproduceerde geluidsgolf (\(f_{b}\)) en je meet de frequentie van geluidsgolf die je ontvangt (\(f_w\)), dan kan je de snelheid berekenen van de geluidsbron (\(v_{b}\)) via onderstaande formule. Daar bij is \(v_{geluid} = 343 \frac{m}{s}\), de snelheid van het geluid.
\[v_{b} = v_{geluid} \cdot (1 - \frac{f_b}{f_w})\]Opgave
Schrijf een programma dat twee frequenties inleest op aparte lijnen. De eerste lijn bevat de frequentie van de geproduceerde geluidsgolf, de tweede lijn bevat de frequentie van de ontvangen geluidsgolf. Je mag veronderstellen dat beide frequenties positieve kommagetallen zijn.
Bereken de snelheid van de geluidsbron, in kilometer per uur. Schrijf dit mooi uit naar het scherm met exact twee cijfers na de komma (zie voorbeeld).
Voorbeeld
Er rijdt een ambulance voorbij die een geluidsgolf produceert van 440 Hz. Terwijl de ambulance richting jou rijdt, hoor je een frequentie van 494 Hz. Hoe snel rijdt de ambulance dan in km/u?
De ingegeven getallen zijn 440 en 494.
>>> main()
134.98 km/h
Tweede voorbeeld met ingegeven getallen 400 en 449.59.
>>> main()
136.20 km/h