dopplereffect passerende trein

Thirza stelde deze vraag op 12 februari 2024 om 00:28.

 Beste,
Ik raak in de war met dit vraagstuk .
Romeo staat op een afstand van 1 kilometer van een rechte spoorbaan. T is het punt op de spoorbaan waar een loodlijn vanaf Romeo het spoor snijdt. Julia zit in een trein die met 5/13 van de lichtsnelheid over het spoor gaat. In de trein heeft Julia een flitslamp die licht uitzendt met een frequentie van 600 THz. Op het moment dat de trein bij T is, zendt de lamp een korte flits uit naar Romeo.
Wat is de frequentie van het flitslicht dat Romeo meet?
A minder dan 600 THz
B 600 THz
C meer dan 600 THz
D kan je niet zeggen met deze info

Ja als Julia flitst voordat trein bij T is dan meet Romeo meer dan 600Thz blauw verschuiving snap ik wel
maar wat als ze flitst als ze exact bij T is ?
heel erg bedankt Thirza


Reacties

Jaap op 13 februari 2024 om 01:25
Dag Thirza,
Het juiste antwoord is mijns inziens A, minder dan 600 THz.
Het licht dat Romeo meet, is 'roodverschoven' en heeft een frequentie fR die lager is dan de frequentie fJ die Julia in de trein meet

Je kunt dit zien als een gevolg van tijdrek (tijddilatatie) uit de speciale relativiteitstheorie.

Het dopplereffect uit de speciale relativiteitstheorie geeft, niet alleen voor licht en geluid, ook een frequentieverandering als de bron beweegt in een andere richting dan naar waarnemer Romeo toe of van hem af. Ook als de bron beweegt langs een pad loodrecht op de zichtlijn, bij voorbeeld een lichtbron die een eenparige cirkelbeweging om een detector uitvoert.

Hoe raakte je in de war?
Groet, Jaap
Theo de Klerk op 13 februari 2024 om 09:57
Feitelijk zijn er twee referentiestelsels die met snelheid v tov elkaar bewegen. De "stilstaande" weiland persoon ziet de klok in de trein trager lopen. Als 1 s voorbij is, dan is in de trein minder dan een seconde verlopen. De trilling van 600 THz in de trein heeft dan nog geen 600T trillingen uitgevoerd. De weilandwaarnemer ontvangt dus minder dan 600T trillingen, en meet een lagere frequentie.

Zie ook https://en.wikipedia.org/wiki/Relativistic_Doppler_effect
Thirza op 13 februari 2024 om 12:42
Hoi
okee rood verschuiving, dankjulliewel
Ik raakte in de war met andere situatie dat romeo frequentie meet op moment dat trein bij T is. dan meet hij licht dat is uitgezonden voordat trein bij T was. want licht had tijd nodig om bij hem te komen. romeo meet dan hogere f dus blauw verschuiving. maar dat is wat anders dan dit vraagstuk

bedankt voor hulp
thirza
Theo de Klerk op 15 februari 2024 om 11:36
Een aardig plaatje (niet helemaal jouw situatie) staat op https://en.wikipedia.org/wiki/Relativistic_Doppler_effect met een rijdende trein omringd door monochroom geel stralende sterren. Het plaatje toont hoe een reiziger die sterren ziet. Er is een duidelijke blauw- en roodverschuiving bij naderen/verwijderen, maar "geel" is niet precies loodrecht op de bewegingsrichting (wat je wel verwacht zonder relativistische verschijnselen) maar in een gebied waar blauwverschuiving wordt gecompenseerd door roodverschuiving door tijddilatatie. 
Dat de vraag het punt T neemt is daarmee "logisch" want dan heb je alleen met het relativistische effect te maken. In andere situaties ook nog met de bewegingscomponent naar je toe of van je af.

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Roos heeft zevenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)