LA MECCANICA DEL SUONO: EFFETTO DOPPLER
Vi siete mai chiesti perché la sirena dell’ambulanza viene percepita in modo diverso al variare della distanza?
Oppure come mai le porte elettriche si spalancano quando ci avviciniamo?
O ancora, come fanno gli autovelox a rilevare l’effettiva velocità di un’auto?
Anche Christian Doppler, fisico austriaco vissuto nell’Ottocento, si pose il medesimo problema. Fatti salire sul vagone di un treno alcuni musicisti assoldati per l’occasione, egli notò che le frequenze emesse dagli strumenti musicali erano minori quando il vagone si allontanava e maggiori quando si avvicinava.
Assodato ciò, Doppler, ipotizzando che: 1) il ricevitore (lo stesso Doppler) è fermo mentre la sorgente è in movimento 2) la lunghezza d’onda del suono è costante, il che significa che il rapporto tra velocità iniziale ( V ) e la frequenza iniziale(f ) è uguale a quello tra la velocità finale (data dalla somma di quella dell’aria e di quella emanata dalla sorgente) (VS ± V) e la frequenza finale emessa (f ‘); giunse a questa conclusione:
Quando invece il ricevitore si muove e la sorgente è ferma … … giunse a quest’altra conclusione:
COSA SI PUO’ CONCLUDERE A QUESTO PUNTO? Queste due conclusioni, seppur diverse, riguardano lo stesso fenomeno, analizzato da Hyppolite Fizeau anche per quanto riguarda le onde elettromagnetiche: l’effetto Doppler-Fizeau (o più semplicemente effetto Doppler)
ORA POSSIAMO QUINDI SPIEGARE PERCHE’ …
… la sirena dell’ambulanza viene percepita in modo diverso al variare della distanza (nel caso specifico, il ricevitore è fermo e la sorgente è in movimento) …
… le porte elettriche si spalancano improvvisamente quando ci avviciniamo …
… gli autovelox sono la ragione di tante multe!
Insomma, risulta evidente che l’effetto Doppler, così come altri fenomeni della fisica, è presente nella nostra vita quotidiana, ma è anche alla base di tecnologie all’avanguardia.
A cura di … GIUSEPPE LA SCALA IV N DOMENICO SIMONELLI IV N del LICEO SCIENTIFICO E. FERMI (AVERSA) Prof.ssa FRANCESCA RAPILLO