bewegte Schallquelle und bewegter Empfänger

Silvan · Anmeldungsdatum: 02.12.2014 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo zusammen

Ich habe ein Problem mit der folgenden Aufgabe:

Fledermäuse orientieren sich anhand der Echos ihrer Ultraschall-Signale. Bei der Reflexion ändert eine Schallwelle nicht ihre Frequenz; bewegt sich aber eine Schallquelle mit der Geschwindigkeit v_Q auf einen ruhenden Beobachter zu, so verändert sich die registrierte Frequenz f nach der Formel:
f= f_0 /(1-v_Q/u); nähert sich umgekehrt der Beobachter einer ruhenden Schallquelle mit der
Geschwindigkeit v_B, so gilt die Formel: f= f_0*(1+v_B/u).
Nach welcher Formel kann man die Frequenz berechnen, die eine Fledermaus wahrnimmt, während sie auf eine Mauer zufliegt und dabei ständig Orientierungs-Signale ausstösst?
(A) f=f_0 (1 - v_Q / v_B)
(B) f=f_0 - (1 - v_Q / u) / (1 + v_B / u)
(C) f=f_0 - (1 + v_Q /u) / (1 ? v_B / u)
(D) f=f_0 + (1+vB /u) / (1 - v_Q / u)
(E) (v_B und v_Q sind in der beschriebenen Situation faktisch nicht zu unterscheiden)

Anscheinend ist Antwort C richtig, jedoch weiss ich nicht warum.

Meine Ideen:
Meine Idee war es die erste Formel (bewegte Schallquelle bewegt sich auf Wand zu) als f_0 in die zweite Formel (ruhende Schallquelle - bewegter Beobachter) einzusetzen.

Somit würde es folgendes geben:

f= f_0 * (1+v_B/u)/(+-v_Q/u)

Aber dies ist anscheinend nicht die richtige Lösungen - wäre sehr froh um eure Hilfe!

Liebe Grüsse
Silvan

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Fledermaus

Fledermaus = Sender 1

Wand = Empfänger 1 = Sender 2

Fledermaus = Empfänger 2

Aus allgemeiner Sicht*) ist

*) Bei der Untersuchung des akustischen DOPPLER Effekts geht man von der Ausbreitung einer ebenen Welle aus, die von einem relativ zu ihr bewegten Sender S erzeugt wird und einem ebenfalls bewegten Empfänger E empfangen wird. Die Grenzen des Modells sind Relativbewegungen nahe der Schallgeschwindigkeit c und die nicht mehr Ebenheit der Welle, wenn S und E zu nahe sind. Ansonsten hat man es recht allgemein mit bewegter Quelle und bewegtem Sender zu tun.

Sender

Empfänger

Wellenausbreitung

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