इसका इस्तेमाल कैसे करें
- स्रोत की आवृत्ति लिखें, जैसे सायरन के लिए 700 Hz।
- स्रोत की चाल और श्रोता की चाल लिखें: एक-दूसरे की ओर चलने पर धनात्मक मान, दूर जाने पर ऋणात्मक।
- हवा में ध्वनि की चाल जाँचें। डिफॉल्ट 340 m/s समुद्र तल पर मानक दिन का मान है।
- सुनाई देने वाली आवृत्ति और आवृत्ति में बदलाव पढ़ें, फिर संख्याओं वाले सूत्र के लिए गणना कैसे निकली खोलें।
सूत्र
जब ध्वनि का स्रोत और श्रोता हवा में चलते हैं, तो श्रोता जो आवृत्ति सुनता है, वह स्रोत द्वारा उत्सर्जित आवृत्ति से अलग होती है। OpenStax चलते स्रोत और चलते श्रोता के लिए परिणाम f_o = f_s((v ± v_o)/(v ∓ v_s)) देता है, जहाँ ऊपर का चिह्न पास आने का है। यहाँ f_s स्रोत की आवृत्ति है, f_o श्रोता द्वारा देखी गई आवृत्ति, v ध्वनि की चाल, v_o श्रोता की चाल और v_s स्रोत की चाल।
f_o = f_s × (v + v_o) ÷ (v − v_s)
f_s = स्रोत की आवृत्ति, Hz
v = हवा में ध्वनि की चाल, m/s
v_o = श्रोता की चाल, स्रोत की ओर धनात्मक
v_s = स्रोत की चाल, श्रोता की ओर धनात्मक
- श्रोता की ओर चलने वाला स्रोत सुनाई देने वाली आवृत्ति बढ़ाता है, क्योंकि हर (v − v_s) छोटा हो जाता है।
- स्रोत की ओर चलने वाला श्रोता भी उसे बढ़ाता है, अंश v + v_o के जरिए।
- स्रोत ध्वनि की चाल से धीमा होना चाहिए, ताकि v − v_s शून्य से अधिक रहे।
इस कैलकुलेटर में क्या शामिल नहीं है
- हवा (पवन), जो ध्वनि को ले जाती है और जमीन के ऊपर उसकी चाल बदलती है।
- ऐसा स्रोत या श्रोता जो ध्वनि की चाल या उससे तेज चलता हो, जहाँ यह सूत्र लागू नहीं होता।
- प्रकाश और रेडियो। उन पर वही विचार लागू होता है, पर सूत्र अलग है, और यह कैलकुलेटर हवा में ध्वनि के लिए है।
हल किया हुआ उदाहरण: 700 Hz का सायरन श्रोता की ओर आता हुआ
एक सायरन 700 Hz उत्सर्जित करता है और 25 m/s की चाल से उस श्रोता की ओर चलता है जो स्थिर खड़ा है। हवा में ध्वनि 340 m/s से चलती है। श्रोता f_o = 700 × 340 ÷ (340 − 25) = 755.56 Hz सुनता है, जो सायरन की आवृत्ति से 55.56 Hz ऊँची है।
| राशि | मान |
|---|---|
| सुनाई देने वाली आवृत्ति | 755.6 Hz |
| आवृत्ति में बदलाव | +55.56 Hz |
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
सायरन मेरी ओर आते समय ऊँचा क्यों सुनाई देता है?
जैसे-जैसे स्रोत आपकी ओर चलता है, हर तरंग पिछली तरंग के मुकाबले एक नजदीकी बिंदु से भेजी जाती है, इसलिए तरंगें आप तक ज्यादा बार पहुँचती हैं। सूत्र इसे छोटे हर v − v_s से दिखाता है, जो सुनाई देने वाली आवृत्ति को बड़ा करता है।
कौन-सी इकाइयाँ लिखी जा सकती हैं?
चाल वाले खाने मीटर प्रति सेकंड या km/h स्वीकार करते हैं और उन्हें बदल लेते हैं, इसलिए 90 km/h, 25 m/s के बराबर है। आवृत्ति हर्ट्ज़ में लिखें, हजार, दस लाख या अरब के लिए k, M या G के साथ।
हवा में ध्वनि की चाल कितनी है?
समुद्र तल पर, मानक दिन पर यह लगभग 340 m/s है। NASA Glenn इसे उसी स्थिति के लिए लगभग 761 mph बताता है। गर्म हवा में यह बढ़ती है, इसलिए जब आप जानते हों, तब अपनी हवा का मान इस्तेमाल करें।
क्या डॉप्लर प्रभाव प्रकाश पर लागू होता है?
वही विचार प्रकाश और रेडियो पर लागू होता है, पर सूत्र अलग है, क्योंकि प्रकाश को चलने के लिए हवा नहीं चाहिए। यह कैलकुलेटर सिर्फ हवा में ध्वनि के लिए काम करता है।
अगर स्रोत ध्वनि से तेज चले तो क्या होगा?
जब स्रोत ध्वनि की चाल या उससे तेज चलता है, तो सूत्र लागू होना बंद हो जाता है, इसलिए कैलकुलेटर आवृत्ति की जगह एक संदेश दिखाता है। ध्वनि की चाल से कम स्रोत की चाल लिखें।
स्रोत दूर जाए तो बदलाव ऋणात्मक क्यों होता है?
जब स्रोत दूर जाता है, तो हर v − v_s बड़ा हो जाता है, इसलिए सुनाई देने वाली आवृत्ति उत्सर्जित आवृत्ति से कम होती है। ऋणात्मक बदलाव का मतलब है कि जो ध्वनि आप सुनते हैं, उसकी पिच नीची है।
स्रोत
- OpenStax University Physics Volume 1 (अंग्रेजी में), खंड 17.7: The Doppler Effect (समीकरण 17.20)
- NASA Glenn (अंग्रेजी में): ध्वनि की चाल, मानक दिन पर समुद्र तल पर लगभग 761 mph
आँकड़े और टेक्स्ट आखिरी बार गुरुवार, 12 नवंबर 2026 को जाँचे गए।