Passa l'ambulanza: l'altezza della sirena che cambia

Un gioco di simulazione educativo. Prevedi l'altezza che senti da una sirena che viene verso di te e che si allontana, la velocità di un'ambulanza dall'altezza che senti, la nota reale della sirena e quanto deve andare veloce per suonare un'ottava sopra, poi guarda le onde sonore addensarsi.

Effetto DopplerSuono

PASSA L'AMBULANZA

Verso di te

Pronto
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Creste sonoreAmbulanza e altezza sentitaLa tua previsioneStrada, ascoltatori e nota propria della sirena
Ondef' = f·v ÷ (v ∓ v_s)

Tempo

0.00 s

t

Nota della sirena

— Hz

f

Velocità dell'ambulanza

— m/s

v_s

Altezza davanti

— Hz

f'

Altezza dietro

— Hz

f'

Prevedi prima di avviare

Scrivi la tua previsione per preparare tutto. Avvia resta disattivato finché non c'è una risposta.

Prevedi l'altezza che senti.

Punteggio della missione—

Ogni risposta deve essere entro il 2%: ognuna vale 100 punti. Indovinarla alla prima prova aggiunge 50 punti. Una prova conta appena comincia.

✓ Risposta giusta① Al primo colpo

Come si gioca a Passa l'ambulanza

  1. Scegli una prova e leggi la nota della sirena, la velocità dell'ambulanza o l'altezza sentita sulla scheda.
  2. Usa f' = f·v ÷ (v − v_s) quando viene verso di te e f' = f·v ÷ (v + v_s) quando si allontana, con v = 340 m/s.
  3. Scrivi la tua previsione e premi Avvia. Guarda le creste addensarsi davanti all'ambulanza.
  4. Confronta la linea arancione tratteggiata con l'altezza sentita nel grafico.

L'effetto Doppler

Quando una sorgente di onde si muove, le onde davanti a essa si comprimono e quelle dietro si allungano. Il suono viaggia sempre alla stessa velocità nell'aria, circa 340 m/s, quindi le onde compresse ti raggiungono più spesso: senti un'altezza maggiore. Le onde allungate arrivano meno spesso: un'altezza minore. Ecco perché una sirena o un'auto da corsa fa «niii-ooo» quando passa: acuta mentre arriva, un rapido calo mentre passa, grave mentre se ne va. Per una sorgente che si muove a v_s, l'altezza davanti è f·v ÷ (v − v_s) e dietro f·v ÷ (v + v_s). Lo stesso effetto avviene con la luce: i radar della polizia e quelli meteorologici misurano le velocità dalla variazione di frequenza delle onde che tornano indietro, e gli astronomi capiscono dallo spostamento verso il rosso della loro luce che le galassie lontane si stanno allontanando da noi.

Un modello di apprendimento mirato

Il suono viaggia a 340 m/s nell'aria ferma senza vento, e gli ascoltatori stanno fermi. L'ambulanza viaggia in linea retta a velocità costante e la sirena non cambia mai. Nella vista della strada, il suono è disegnato molto più lento del reale perché tu possa vedere le creste, ma il rapporto tra la velocità dell'ambulanza e quella del suono è mantenuto. Il grafico a bordo strada usa la velocità con cui l'ambulanza si avvicina, da 2 s prima che passi a 2 s dopo, e trascura il tempo che il suono impiega ad arrivare. Le risposte entro il 2% sono giuste.

Cambiando lingua mantieni prova, previsione, tentativi e svolgimento.