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  Doppler-Effekt |
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Unreal
Aktiv 
Dabei seit: 29.05.2007
Mitteilungen: 56
Aus: Wiesbaden
 |      Themenstart: 2010-06-06 23:11
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Hey,
ich habe hier ein Problem mit folgender Aufgabe:
Eine Person fährt mit 3 schnellen Karussellen und sitzt jeweils am äußeren Rand. Sie hält eine Schallquelle in ihrer Hand, die konstant einen Ton gleicher Frequenz abstrahlt.
Der Beobachter detektiert die aufgenommenen Frequenzen und es ergibt sich folgendes Bild.
Man soll die Kurve nach den Radien r ordnen. Den größten Radius zuerst.
Es handelt sich um den Doppler-Effekt. Außerdem weiß ich, dass der größte Radius sich im Prinzip am schnellsten dreht, folglich müsste beim größten Radius die größte Frequenzänderung stattfinden.
Jetzt zeigt mir aber die Periode der Kurve noch die Geschwindigkeit des Karussells an. Also bei der Kurve 1 scheint die Geschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit von 2 zu entsprechen, aber bei 2 muss der Radius kleiner gewesen sein, schließlich ergibt sich eine geringere Frequenzänderung.
Mein Problem ist die Zuordnung von der 3. Kurve. Die Geschwindigkeit des Karussells ist am größten, schließlich ist die Wellenlänge am kürzesten. Aber die Frequenzänderung entspricht der bei Kurve 2. Also muss der Radius hier am kleinsten sein.
Also langer Rede kurzer Sinn:
1) r1>r2>r3 ;Aber die Antwort stimmt angeblich nicht.
Wo liegt mein Denkfehler? :(
Beste Grüße
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lula
Senior 
Dabei seit: 17.12.2007
Mitteilungen: 7381
Aus: Sankt Augustin NRW
 | Beitrag No.1, eingetragen 2010-06-07 01:03
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Hallo
Die Änderung von f hat nur mit der Winkelgeschw zu tun. die ist bei 3 doch offensichtlich doppet so Groß, eine periode der Kurve ist die Umlaufzeit. die Größe der Frequenzänderung dagegen hängt von der Geschw. ab also ist bei 2 und 3 was gleich? und bei 1Und 2 ist was gleich, was doppelt? daraus kannst du auf die Radien und die Geschw. schließen.
Bis dann lula
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Physik Rechnungen ohne Einheiten sind keine!
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Unreal
Aktiv
Dabei seit: 29.05.2007
Mitteilungen: 56
Aus: Wiesbaden
| Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2010-06-07 19:33
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Hey,
also 3 und 2 haben das gleiche v(also Geschwindigkeit, die im Doppler-Effekt detektiert wird), aber 3 eine größere Winkelgeschwindigkeit(weil kürzere Wellenlänge).
1 und 2 haben die gleiche Winkelgeschwindigkeit, aber 1 das größere/größte v.
Daraus folgt: Das Radius bei Kurve 1 muss am größten sein, dann 2 und schließlich 3.
  
Hab's mir mal versucht mathematisch zu verdeutlichen. Kurve 1 v_1=\omega*r -> \omega_1=\omega_2 ,aber die Frequenz ändert sich bei 1 am stärksten, also ist v_1 >v_2 -> r_1>r_2 Kurve 3: v_3=\omega_schnellste*r ,da aber v_3=v_2 ist und \omega_3>\omega_2 ,muss gelten r_3<r_2 -> r_1>r_2>r_3 Vllt stimmt das doch und die Musterlösung ist falsch? :(
Mh, immernoch doof^^
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janschnei
Senior 
Dabei seit: 05.01.2003
Mitteilungen: 500
Aus: Hannover
 | Beitrag No.3, eingetragen 2010-06-07 22:29
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Es besteht natürlich die Gefahr, dass ich dem selben Denkfehler aufsitze wie du, aber ich denke du hast vollkommen recht. 
Sowohl die Lösung als auch die Erklärungen scheinen vollkommen richtig und vermutlich liegt der Fehler in der Musterlösung. Was soll denn richtig sein?
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Unreal
Aktiv
Dabei seit: 29.05.2007
Mitteilungen: 56
Aus: Wiesbaden
| Beitrag No.4, vom Themenstarter, eingetragen 2010-06-08 18:36
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Mh, die Aufgabe kam in 'nem Quiz vor und bei r1>r2>r3 meinte das Quiz, dass es falsch ist, aber kann gut sein, dass beim Quiz die Lösungen falsch sind, weil's noch die "beta-Version" ist :)
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lula
Senior
Dabei seit: 17.12.2007
Mitteilungen: 7381
Aus: Sankt Augustin NRW
| Beitrag No.5, eingetragen 2010-06-08 18:57
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Hallo
auch ich halte deine Lösung für die richtige.
Bis dann lula
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Unreal hat die Antworten auf ihre/seine Frage gesehen.
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