1) Conoscendo la lunghezza d’onda e la velocità del suono si può calcolare la frequenza fo = (
340/ 0.170 =2000) Hz del suono emesso dal treno
La velocità del treno va convertita in m/s 28m/s
a) f’= f0 *340/(340-28) = 2179 Hz
b)
f’= f0 *340/(340+28) = 1848Hz
c)
f’= f0 *(340+28)/(340-28) = 2359 Hz
Spiegazione
Nel caso a) le onde sonore appaiono maggiormente ravvicinate (diminuzione della lunghezza
d’onda e aumento della frequenza) e nel caso b appaiono più distanziate ( aumento della lunghezza
d’onda e diminuzione della frequenza)
Nel caso c si sommano gli effetti dovuti alla diminuzione della lunghezza d’onda ( la sorgente si
avvicina) a quelli dovuti al moto dell’osservatore che si muove rispetto all’aria e avvicina alla
sorgente.
2) Il fenomeno dovrebbe essere una conseguenza dell’effetto Doppler ( osservatore che si avvicina
alla sorgente)
La velocità dell’osservatore, rispetto all’aria, deve soddisfare la relazione 1044= 82(340+Vo)/340
Da cui si trova che Vo dovrebbe essere pari a circa 4000 m/ s ovvero circa 14400 Km/h
Per stabilire se questa velocità possa essere effettivamente raggiunta da un essere umano o da un
oggetto si può consultare la seguente tabella
Valore in
metri al
secondo
(m·s−1)
ordine
di
grandezza
Valore in
chilometri orari
(km·h−1)
Descrizione
1,3 × 10-9
4,68 × 10-9
Velocità media di retrocessione della Luna rispetto alla
Terra.
da 0,3 × 10-9
fino a 3 × 10-9
da 1 × 10-9 fino a
1 × 10-8
Velocità media della deriva dei continenti.
3 × 10-9
1,08 × 10-8
Velocità media di crescita dei capelli dell'uomo.
10−3
0,0468
0,013
Velocità media di una lumaca [1].
10−1
0,28
1
1 km/ora
1
3,6
1 m/secondo
1–1,5
3,6–5,4
Velocità media di un uomo che cammina.
10,25
36,89
Velocità media tenuta da Asafa Powell durante il record
del mondo nei 100 metri piani
5–25
18–90
Velocità di propagazione dei neuroni sensori non
mielinati.
10−9
100
101
25
90
Velocità di un cavallo al galoppo.
30
108
Velocità del pesce vela (Istiophorus platypterus) il più
veloce di tutti i pesci.
28
100
Velocità di una motoscafo da off-shore.
115,2
Velocità massima mai cronometrata di un ghepardo
(Acynonix jubatus) il più veloce animale terrestre.
36
130
Record di velocità per un veicolo terrestre a propulsione
umana.
40
144
Velocità di un treno.
90
320
Velocità di un treno ad alta velocità e del Falco Pellegrino
(Il volatile più veloce) in picchiata.
97,2
350
Velocità massima della Ferrari Enzo.
103
370
Velocità massima del siluro VA-111 Shkval (circa 200
nodi).
105,5
379,8
Velocità massima della Ferrari F50 GT1.
10–120
36–432
Velocità di propagazione di un segnale motorio nei
mammiferi.
130
468
Velocità media del vento durante un tornado.
161
580
Velocità del treno a levitazione magnetica JR-Maglev nel
2003.
331,5
1.193,4
Velocità del suono nell'aria a livello del mare a 0°C.
1.225
Velocità del suono a livello del mare in Atmosfera
Standard Internazionale ICAO.
341,107
1.227,985
Velocità massima raggiunta su terra (1997) dal
ThrustSSC, auto a propulsione jet.
428
1.540,8
Velocità massima del Bell X-1.
464
1.670
Velocità di rotazione della Terra all'equatore.
603
2.170,8
Velocità del Concorde.
975
3.510
Velocità iniziale di un proiettile sparato da un fucile M16.
981
3.532
SR-71 Blackbird, il più veloce velivolo guidato da un
102
motore jet meccanico.
103
2.000
7.200
Velocità stimata di un neutrone termico
2.019
7.268,4
Velocità dell'X-15 .
3.111
11.199,6
Velocita del X-43, il più veloce aereo ipersonico senza
pilota del mondo.
7.777
28.000
Propagazione dell'esplosione in una corda detonante.
Velocità tipica di un satellite artificiale e dello Space
Shuttle in una bassa orbita terrestre.
11.082
39.895
Massima velocità raggiunta dall'Apollo 10 durante la fase
di rientro (circa Mach 36). Questa è la massima velocità
fino ad oggi raggiunta da un veicolo con equipaggio.
12.900
46.440
Velocità di rientro della capsula di ritorno della sonda
spaziale Stardust. La maggiore velocità di rientro di un
oggetto costruito dall'uomo.
16.210
58.356
Velocità di fuga dalla Terra delle navette ad alta velocità
di fuga New Horizons della NASA.
29.800
107.280
Velocità con cui orbita la Terra intorno al Sole.
70.220
252.792
Velocità della sonda solare Helios 2—Il più veloce oggetto
costruito dall'uomo.
2 × 105
7 × 105
Velocità con cui orbita il sistema solare attorno alla Via
Lattea.
4,5 × 105
1,6 × 106
Velocità media di una particella del vento solare della
nostra stella.
1 × 107
3,6 × 107
Velocità tipica di un neutrone veloce.
3 × 107
1 × 108
Velocità di un elettrone in un tubo catodico.
1,24 × 108
4,47 × 108
Velocità della luce in un diamante (indice di rifrazione
2,417).
2 × 108
7,2 × 108
Velocità di un segnale in un cavo.
299.792.458
1.079.252.848,8
Velocità della radiazione elettromagnetica nel vuoto (vedi
anche velocità della luce).
104
Più veloci
