도플러 효과는 왜 발생하나요?

Question

도플러 효과는 앰뷸런스 소리가 거리에 따라 다르게 들리는 현상으로 알고 있습니다. 정확히 도플러 효과가 무엇이고 어떤 이유로 발생하나요?

고운푸들16 · Accepted Answer

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.도플러 효과는 어떤 파동의 파동원과 관찰자의 상대 속도에 따라 진동수와 파장이 바뀌는 현상을 말합니다.소리와 같이 매질을 통해 움직이는 파동은 관찰자와 파동원의 매질에 대한 상대속도에 따라 효과가 변하기 때문에 발생하는 것입니다.

김경렬 전문가 · Answer

안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.도플러 효과(Doppler effect)란, 소리나 빛 등의 파동이 소스 또는 관측자의 상대적인 움직임에 의해 주파수가 달라지는 현상을 말합니다. 이는 주파수와 파장 길이에 관계가 있으며, 파동의 출발점이나 관측점 중 어느 쪽에서 소리를 내거나 받는가에 따라 파동의 주파수가 달라지게 됩니다. 대표적인 예로는 경찰차의 사이렌 소리가 다가오면 높아지고 멀어지면 낮아지는 것이 있습니다

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.도플러 효과(Doppler effect)는 사운드 웨이브 또는 빛의 파장의 이동 속도가 변할 때 발생하는 현상으로, 앰블런스나 경찰차의 사이렌 소리 등이 빠르게 다가와서 지나갈 때는 높은 음이 들리고, 멀어질 때는 낮은 음이 들리는 현상입니다.도플러 효과는 우리 주변의 모든 물체가 우리에게 다가오거나 멀어질 때 발생할 수 있습니다. 이는 사운드 웨이브(또는 빛 파장)의 주파수가 물체의 상대적인 이동에 따라 변화하기 때문입니다. 물체가 우리에게 다가올 때는 원래의 주파수보다 높아지고, 멀어질 때는 낮아집니다.예를 들어, 앰뷸런스의 사이렌 소리는 고정된 주파수로 울리지 않고, 앰뷸런스가 다가올 때는 높은 주파수로 울리고, 멀어질 때는 낮은 주파수로 울리게 됩니다. 이는 앰뷸런스가 다가올 때 소리 웨이브의 압축이 발생하여 주파수가 높아지고, 멀어질 때는 희미해지며 주파수가 낮아지기 때문입니다.

똑똑한칠팔매132 · Answer

안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.도플러 효과는 소리에서 나타나는 도플러 효과는 소리를 내는 물체와 듣는 사람이 상대적으로 어떻게 움직이는지에 따라 들리는 소리의 진동수가 변하는 현상입니다. 다가오는 물체가 내는 소리는 원래 소리의 진동수보다 더 큰 진동수의 소리로 들리고, 멀어지는 물체가 내는 소리는 더 작은 진동수의 소리로 들리게 됩니다.이때 듣는 사람이 움직여도 같은 현상이 일어난다. 듣는 사람이 다가가면 소리의 진동수는 높아지고, 듣는 사람이 멀어지면 진동수는 낮아집니다. 이런 진동수의 변화가 소리의 음높이 차이로 나타나는 것입니다. 우리가 쉽게 접할 수 있는 앰뷸런스나 소방차의 싸이렌 소리에서도 이 도플러 효과를 확인할 수 있습니다.감사합니다.

럭스마가린 · Answer

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.달려오는 차의 소리가 더 클까요 멀어지는 차의 소리는 더 클까요?만약에 같은 거리에 있는 차가 있다면 어느 차의 소리가 더 클까요?당연히 달려오는 차의 소리가 더 큽니다.왜 일까요?모든 소리는 주파수를 가지고 있답니다.소리는 진동으로 이루어졌다는 말이죠.달려오는 차는 엔진이든 사이렌이든 소리가 나게 마련입니다.이런 소리는 공기중에 진동을 만들고 이런 진동은 공기를 통해서 전달되지요.정지된 물체에서 발생하는 소리는 전달하면서 아무런 변화가 없습니다.중간에 누가 막지않는다면 당연한 일이겠죠.물체가 움직이기 시작한다면 주파수는 변화를 일으킵니다.속도라는 것은 물체에 이동을 가능하게 하며,관찰자 쪽으로 이동하게 되면,소리역시 속도를 가지게 됩니다.속도를 가진 소리는 어떻게 변할까요?다시 예를 들어보죠.정지된 상태에서 초속 340m의 속도로 공을 던지던 기계가 10m/s로 달리는 상태에서 초속 340m로 공을 던지게 되면 공은 초속 350m의 속도를 가지게 되죠.그러면 공을 던진 위치가 같다면 어느 공이 먼저 관찰자에게 도달할까요?당연히 속도가 빠른 초속 350m짜리 공이 먼저 도착할 겁니다.그렇다면 누가더 주파수가 빠른 걸까요?좀 복잡한 수학공식하나 인용하죠.f=v/λ f:주파수; v:속도; λ:파장(한 주기에 이동한 거리)(이 식의 증명은 저도 모릅니다; 주파수는 주기에 역수라는 공식과 헷깔리지 마세요.)보통 파동을 가진 것들은 위의 공식에 의해서 주파수에 따른 파장이 일반화됩니다.파장이 길수록 주파수는 낮아집니다.파장은 소리의 떨림이 한번 아래위로 요동치고 원래의 위치에 이르는동안에 도달하는 거리입니다.다시 야구공 얘기로 돌아가서리.속도가 빠른 야구공은 더 높은 주파수를 가지게 되고, 따라서 소리는 더 크게 들릴 거라는 겁니다.꼭 큰소리가 높은 주파수를 가진다는 의미는 아니고,주파수가 높게되면 고음이 되므로 낮은 주파수에 비해서 소리가 더 크게 들린다는 의미입니다.그럼 답변이 만족할 만 한지 모르겠네요.

아테나 · Answer

파원에서 나온 파동의 진동수가 실제 진동수와 다르게 관측되는 현상. 1842년, 크리스티안 도플러(Christian Doppler)가 제안한 물리 현상이다.일상적인 예로 앰뷸런스가 사이렌을 켜고 달려가는 상황을 생각해 보자. 관찰자인 '나'는 이 사이렌 소리를 정지 상태에서 가만히 듣고 있다. 그러면 앰뷸런스가 가까이 올 때는 높은 소리가 들리다가 관찰자를 지나 멀어져가기 시작하면 소리가 낮아진다. 이때 소리는 파동의 일종인데 높은 소리는 진동수가 높고 낮은 소리는 진동수가 낮다. 따라서 '나'는 앰뷸런스가 가까이 올 때 소리의 진동수는 실제보다 높아진 것같이 느끼고 멀어져 갈 때는 실제보다 낮아진 것처럼 느껴진다. 하지만 이는 상대적인 효과이며 실제 앰뷸런스를 운전하고 있는 운전자의 입장에서는 항상 동일한 진동수로 관측된다. 이와 같이 파동의 진동수가 왜곡되는 현상을 도플러 효과라고 한다.

화목한다람쥐109 · Answer

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.도플러 효과는 어떤 파동의 파동원과 관찰자의 상대 속도에 따라 진동수와 파장이 바뀌는 현상을 가리킨다. 소리와 같이 매질을 통해 움직이는 파동에서는 관찰자와 파동원의 매질에 대한 상대속도에 따라 효과가 변한다

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