Der Doppler-Effekt beschreibt, wie sich die Frequenz verändert, wenn sich der Absender auf den Empfänger zubewegt oder sich von diesem entfernt. Beispielsweise ist das Signalhorn von Rettungsfahrzeugen deutlich tiefer, nachdem sie an einer Person vorbeigefahren sind. Die Formel für diesen Zusammenhang lautet folgendermaßen:
$$f_E=\frac{f_A}{1-\frac{v}{c}}$$
Dabei ist $f_A$ die Frequenz des Absenders, $f_E$ die Frequenz des Empfängers, $v$ ist die Geschwindigkeit des Absenders (relativ zum Empfänger) und $c$ ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit.
a) Erstelle durch handschriftliche Rechnung eine Formel zur Berechnung der Geschwindigkeit $v$.
Formel (inkl. Lösungsweg):
b) Ein Rettungswagen fährt auf eine Person zu, die sich am Straßenrand befindet. Die Frequenz des Absenders beträgt 457 Hz. Die Person misst mit ihrem Smartphone jedoch eine Frequenz von 487 Hz. Die Schallgeschwindigkeit $c$ beträgt für Luft ca. 340 m/s. Berechne die Geschwindigkeit des Rettungswagens in der Einheit km/h.
Geschwindigkeit: [2] km/h
Durch Ziehen der Ränder kann die Größe des weißen Bereichs angepasst werden.
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