Chuyển động tương đối của một chiếc xe máy ảnh hưởng như thế nào đến tần số âm thanh mà người quan sát trên vỉa hè nghe được?

Chuyển động tương đối giữa xe máy và người quan sát trên vỉa hè ảnh hưởng đến tần số âm thanh mà người quan sát nghe được do hiệu ứng Doppler. Hiệu ứng Doppler mô tả tần số của sóng thay đổi như thế nào khi nguồn hoặc người quan sát chuyển động so với môi trường mà sóng truyền qua. Trong trường hợp xe máy, môi trường là không khí và sóng âm được tạo ra bởi động cơ xe máy.

Khi xe máy di chuyển về phía người quan sát, sóng âm bị nén lại, tạo ra tần số cao hơn. Điều này là do xe máy đang chuyển động cùng hướng với sóng âm nên sóng bị “chụm lại” phía trước xe máy. Hiện tượng này được gọi là “giai đoạn tiếp cận” của hiệu ứng Doppler.

Ngược lại, khi xe máy di chuyển ra xa người quan sát, sóng âm bị giãn ra, dẫn đến tần số thấp hơn. Nguyên nhân là do xe máy đang di chuyển ngược chiều với sóng âm nên sóng âm bị "tải" ra phía sau xe máy. Hiện tượng này được gọi là “giai đoạn suy thoái” của hiệu ứng Doppler.

Mức độ thay đổi tần số phụ thuộc vào vận tốc tương đối giữa xe máy và người quan sát. Xe máy chuyển động càng nhanh thì tần số thay đổi càng lớn. Ngoài ra, góc giữa hướng chuyển động của xe máy và đường ngắm giữa xe máy và người quan sát cũng ảnh hưởng đến sự thay đổi tần số. Xe mô tô càng di chuyển trực tiếp về phía hoặc ra xa người quan sát thì sự thay đổi tần số sẽ càng lớn.

Tóm lại, chuyển động tương đối của xe máy ảnh hưởng đến tần số âm thanh mà người quan sát trên vỉa hè nghe được do hiệu ứng Doppler. Pha tiếp cận của hiệu ứng Doppler gây ra tần số cao hơn khi xe máy di chuyển về phía người quan sát, trong khi pha lùi lại gây ra tần số thấp hơn khi xe máy di chuyển ra xa người quan sát.