Uiva sorsa: väreet edessä ja takana

Opettavainen simulaatiopeli. Ennusta, kuinka tiheässä väreet ovat uivan sorsan edessä ja kuinka harvassa sen takana, kuinka nopeasti se ui, kuinka usein se meloo jaloillaan ja mikä on sen keula-aallon kulma, kun se ui väreitään nopeammin; katso sitten lampea.

Doppler-ilmiöVesiaallot

UIVA SORSA

Väreet edessä

Valmis
Ota JavaScript käyttöön, niin sorsa alkaa uida. Ohjeet ja ratkaistu esimerkki ovat yhä luettavissa.
VäreetSorsaEnnusteesiReitti ja asteikko
Aallotλ' = (v ∓ v_s) ÷ f

Aika

0.00 s

t

Sorsan nopeus

— cm/s

v_s

Potkuja sekunnissa

— Hz

f

Väli edessä

— cm

λ'

Väli takana

— cm

λ'

Ennusta ennen kuin aloitat

Kirjoita ennusteesi, niin kaikki valmistellaan. Aloita pysyy pois päältä, kunnes vastaus on annettu.

Ennusta väreet.

Tehtävän pisteet—

Jokaisen vastauksen on oltava 2 %:n tarkkuudella oikein: kukin tuo 100 pistettä. Oikein ensimmäisellä kokeella tuo 50 lisää. Koe lasketaan heti, kun se alkaa.

✓ Oikea vastaus① Ensimmäisellä yrityksellä

Näin pelaat Uivaa sorsaa

  1. Valitse testi ja lue kortista väreiden nopeus, sorsan nopeus, potkutahti tai väli.
  2. Käytä edessä kaavaa λ' = (v − v_s) ÷ f ja takana λ' = (v + v_s) ÷ f; keula-aallolle sin θ = v ÷ v_s.
  3. Kirjoita ennusteesi ja paina Aloita. Katso, miten renkaat tihenevät sorsan eteen.
  4. Vertaa oransseja merkkejä väreisiin lammessa ja sivukuvassa.

Doppler-ilmiö vedessä

Tyynellä lammella potkiva sorsa näyttää Doppler-ilmiön tavalla, jonka voi nähdä. Jokainen potku aloittaa renkaan, joka leviää joka suuntaan yhtä nopeasti, keskipisteenään kohta, jossa sorsa oli. Seuraavalla potkulla sorsa on kuitenkin jo edennyt: se seuraa edessä olevaa rengasta ja loittonee takana olevasta. Siksi renkaat tihenevät edessä, (v − v_s) ÷ f:n välein, ja harvenevat takana, (v + v_s) ÷ f:n välein. Liikkuvan sireenin ääni tekee täsmälleen samoin, ja siksi sen sävel muuttuu. Jos sorsa ui väreitään nopeammin, se ohittaa ne kaikki: renkaat kasautuvat kahden viivan suuntaisesti V:n muotoiseksi keula-aalloksi. Sen haarat ovat kulmassa θ reittiin nähden, sin θ = v ÷ v_s, joten mitä nopeampi sorsa, sitä kapeampi V. Veneet jättävät samanlaisen vanan, ja ääntä nopeampi lentokone vetää perässään kasautuneen äänen kartiota: yliäänipamausta.

Rajattu oppimismalli

Kaikki väreet kulkevat yhtä nopeasti ja pysyvät ympyröinä; oikeassa vedessä eripituiset väreet kulkevat eri nopeuksilla, minkä vuoksi oikean sorsan vana syvässä vedessä aukeaa aina noin 19,5°:n kulmaan. Sorsa ui suoraan tasaisella nopeudella ja potkii tasaisessa tahdissa, yksi rengas potkua kohden. Kaikki tapahtuu todellisella nopeudella. Vastaukset 2 %:n tarkkuudella ovat oikein.

Kielen vaihtaminen säilyttää kokeen, ennusteen, yritykset ja ajon.