★ｙａｅ★ さんの書込 (2005/02/02(Wed) 21:02)

今物理を勉強している高校2年生です． テスト直しをしていてわからないところがあったで質問していいですか？？ ドップラー効果の問題なんですけど…

問題 船が汽笛をながら音をよく反射する壁に向かって走っている． 船に乗っている人が壁からの反射音と直接汽笛から出る音を同時に 聞いたところ0.05fo[Hz]のうなりが聞こえた．船の速さを求めよ． 船の速さをｖ[m/s]，汽笛の振動数をfo[Hz]，音速をＶ[m/s]とする．

(反射音の振動数)−(直接汽笛から出る音の振動数)の絶対値が0.05foになる ということはわかるのですが… 直接汽笛から出る音の振動数がわからなくて，先に進めません． 教えてもらえませんか？？

おこめ さんのレス (2005/02/02(Wed) 21:26)

どうもはじめまして，★yae★さん．直接汽笛から出る音の振動数はfoですよ :)

★ｙａｅ★ さんのレス (2005/02/02(Wed) 22:40)

ありがとうございます．参考書などにも載ってなかったのでわからなかったんです． 結構基本的なことでしたね(^_＾:ありがとうございました．

山本明 さんのレス (2005/02/03(Thu) 18:23)

★ｙａｅ★さん，はじめまして． すでに理解された後かもしれませんが，念のため蛇足を．

汽笛から出る音の振動数は「基本的なこと」というより“問題文に書いてある約束事”ですね．だから となるのはあくまで“この問題に限り”です．

この問題で求められているのは「船の速さを求めよ」ということですね． このように書かれると，あたかも船の速さを数字で答えないといけないように感じるかもしれませんが，物理の試験では具体的な数字を求めずに，問題文で与えられた変数を使って(文字式で)表現すれば，それで答えとなります．

いまの問題の場合，「船の速さ を， と の文字を使って書き表しなさい」というのが，この問題で求められていることです．

もっと具体的に言うと，船の速さを [m/s]として，汽笛の振動数を [Hz]，音速を [m/s]とすれば，反射音の振動数を で書き表すことができますよね． その反射音の振動数と，元の汽笛の振動数の差が， になるということは，★ｙａｅ★さんがはじめに書かれた通り．具体的にそれを式で書いてみましょう． ここで出てきた等式は，この問題文の状況では必ず成り立たないといけない関係式です． そこでこの関係式を変形して， の形にしてみましょう．それが，この問題の答えになります．

全然，具体的な数じゃないじゃん！と思うかもしれませんが，音速をいちいち345[m/s]などと書くのは面倒だし，必要なときに に具体的な数を代入して を計算すればいいや…と考えてください．いつでも具体的な が計算できる！という段階までいったら，それで満足しておきましょう．

＃んーと…やっぱり蛇足ですね．