Sådan spiller du Ambulancen kører forbi
- Vælg en test, og læs sirenens tone, ambulancens fart eller den hørte tone på kortet.
- Brug f' = f·v ÷ (v − v_s), når den kommer, og f' = f·v ÷ (v + v_s), når den kører væk, med v = 340 m/s.
- Skriv din forudsigelse, og tryk på Start. Se toppene presses sammen foran ambulancen.
- Sammenlign den orange stiplede linje med den hørte tone i grafen.
Dopplereffekten
Når en bølgekilde bevæger sig, presses bølgerne foran den sammen, og bølgerne bag den strækkes ud. Lyd går altid lige hurtigt gennem luft, omkring 340 m/s, så sammenpressede bølger når dig oftere: du hører en højere tone. Udstrakte bølger kommer sjældnere: en lavere tone. Derfor siger en sirene eller en racerbil »iiii-ooo«, når den passerer: høj, når den kommer, et hurtigt fald, når den kører forbi, lav, når den kører væk. For en kilde med farten v_s er tonen foran f·v ÷ (v − v_s) og bagved f·v ÷ (v + v_s). Det samme sker med lys: politiets og meteorologernes radarer måler fart ud fra frekvensændringen i de bølger, der kastes tilbage, og astronomer kan se på rødforskydningen i lyset, at fjerne galakser bevæger sig væk fra os.
En afgrænset læringsmodel
Lyd går med 340 m/s i stille luft uden vind, og lytterne står stille. Ambulancen kører ligeud med jævn fart, og sirenen ændrer sig aldrig. I gadebilledet er lyden tegnet meget langsommere end i virkeligheden, så du kan se toppene, men forholdet mellem ambulancens fart og lydens fart er bevaret. Grafen ved vejkanten bruger den fart, ambulancen nærmer sig med, fra 2 s før den passerer til 2 s efter, og ser bort fra den tid, lyden er om at nå frem. Svar inden for 2 % er rigtige.