ドップラー効果公式。【ドップラー効果】公式で救急車のサイレンの音程が変わる現象を計算

ドップラー効果①

以上がドップラー効果の4パターンの振動数の公式です。

これらの導出過程がそのまま出題される可能性もありますから、考え方を覚えておきましょう。音速は媒質（と温度）だけで決まってしまうので，車の速度はまったく無関係です！これはベルトコンベアーに荷物を乗せるのに似ています。

ここからは音源が動くケースと観測者が動くケース、それぞれで音波にどのような変化が起こっているのか？を画像を使って解説していきます。何らかの近似が必要になると予想できます。そもそも、何に向かって右向きなのか、左向きなのかも、明確ではありません。

以上のことを頭に入れた上で，いよいよ考察開始です！波源が近づいてくる場合の考察観測者Oに向かって波源Sが等速で近づいてくる様子を想像してください。ここでは、その方向からずれた向きに、音源または、観測者が運動する場合のドップラー効果について考えます。

つまりシリンダーに空気を詰め，ピストンを音速で押し込むことと同様になる。

実はこれがドップラー効果なのです。

すると画像のように音波の波面が圧縮された（＝波長が短くなる）状態で観測することになります。図2-2-2では、壁が動いている場合を考えます。 1オクターブ高くなると、振動数は2倍になります。

つまり、振動数を測定しようとしたら、振動数を測定する時間をなるべく短くしたうえで、その間は一定の振動数を保つと仮定することになります。弾丸の衝撃波の場合には，点光源として発光時間の短いストロボを用い，カメラのシャッターを開放にしておく。

名前ぐらいは聞いたことがある人も多いのではないでしょうか？ドップラー効果は日常で実感することも多い現象であるとともに、受験でも扱われる機会の多い単元です。この図から何が導かれるかを考えます。音のドップラー効果の立式次に音のドップラー効果がどのように立式できるかについて考えてみましょう。

音源が観測者に近づき、かつ観測者も音源に近づいている時の振動数f5は？これは言ってみれば1と3のパターンが両方重なったと思えばいいだけです。

ドップラー効果の公式を求める過程は、そのまま試験で出題されることもあるので、十分に理解しておく必要があります。ポイントは2つです。この圧力は，音波による圧力変化とは比較にならないくらい高い。

音源と観測者が近づいているとき、観測者は音源の振動数よりも大きい振動数の音（高い音）を聞き、逆に音源と観測者が遠ざかっているとき、観測者は音源の振動数よりも小さい音（低い音）を聞きます。円運動する物体の運動の向きはその点における円運動の円の接戦の方向であることを考えれば、それは図3-7の点Cです。

読みながら、頭の中にイメージを作り上げてください。この現象をドップラー効果という。以上、１．の場合、２．の場合とも、音源と観測者が近づく場合には観測者が受ける音の振動数は高くなり、音源と観測者が遠ざかる場合には観測者が受ける音の振動数は低くなります。

。単位時間の波の数を表すこの式が、そのまま観測者が受ける音の振動数となります。

離れる場合は波長が長くなるため、逆に音が低く聞こえるようになります。したがって、分子の符号はマイナスになります。しかしドップラー効果では上の図のように音源または観測者が動いた条件の下でどうやって振動数が変化するかを見定める必要が出てきます。

この章では、ドップラー効果の公式を導きます。