Doppler na kole. 9. září 2017.

Doppler na kole. 9. září 2017.

Když zazní kostelní zvony a vy jedete na kole dostatečně rychle, postupně, jak se pohybujete napříč vlnami, můžete slyšet, jak se zvuk posunuje níže. Jako siréna auta.

Přijeďte na kole, vezměte si s sebou smart phone či nahrávací zařízení. Speciální dárek pro toho, kdo nahraje tento akustický fenomén nejlépe! Zkusit to může každý. Přiveďte si děti, kamarády, rodinu…

Sraz v 9:30 ráno před kostelem Sv. Jiljí v Libici nad Doubravou. Nahrávací sessions každou hodinu: v 10, 11 a ve 12.

Prakticky

Vezměte si kolo a přenosné nahrávací zařízení: tablet, diktafon, telefon či digitální nahrávač. Nezapomeňte sluchátka a v případě deště ochranu před vodou.

Jak budeme nahrávat? Počkáme na kostelní zvony a potom co nejrychleji pojedeme podél kostela a budeme přitom nahrávat.

(Existuje mnoho aplikací pro smart phony, my používáme audio nahrávač Android, který je schopný nahrávat bez komprese do formátu wav. Nejlepší je samozřejmě přinést si digitální nahrávač jako je Zoom, Yamaha, Tascam, Roland, Olympus, Sony či jakákoliv jiná značka. Pokud chcete vypadat opravdu profesionálně, externí mikrofony s ochranou proti větru zlepší kvalitu mnohonásobně.)

Teoreticky

Vysvětlení fenoménu můžete naléze v článku o Dopplerově efektu. Christian Doppler byl rakouský vědec, který začal pracovat v roce 1835 v Praze na dnešním ČVUT. Tam vyvinul teorii Dopplerova efektu, o kterém přednášel na slavné přednášce na Královské akademii věd, 25. května 1842, v níž tento efekt vysvětloval ve vztahu k astronomii a fyzice. [Tedy letos je to 175 let, tudíž důvod k oslavě!]

Dopplerův efekt (či Dopplerův posun) je změna ve frekvenci či vlnové délce vlny pro pozorovatele, který se pohybuje ve vztahu ke zdroji. Ve srovnání s vysílanou frekvencí je přijímaná frekvence vyšší v průběhu přibližování se, identická v okamžiku procházení a nižší při vzdalování se.

Pro příklad si poslechněte klaksony zrychlujícího vozidla zde. Většina z daných příkladů se týká pohybujícího se zdroje a statického pozorovatele. Pravděpodobně fikční příběh říká, že Doppler k demonstraci své teorie umístil místní pochodovou kapelu na vůz tažený koňmi a pak s ním jel tak rychle, jak bylo možné, kolem publika složeného z vědců a užaslých vesničanů.

My to ale zkusíme na kole, ponecháme zdroj zvuku statický a pohybovat se bude pozorovatel / nahrávač. Kostel zůstane, kde je, a my projedeme okolo na kole. Efekt by měl být stejný. Je tu ale množství teoretických otázek: jakou rychlostí na kole jet, při dané intenzitě zvuku (kolem 700 Hz či F5)? Zde je výpočet, byla by zapotřebí rychlost zvuku, asi 400 metrů nad hladinou moře, teplota mezi 16 – 18 stupni.

Je tu také problém s načasováním. Můžeme nahrávat pouze třikrát: v 10, 11 a ve 12 hodin.

VÝSLEDKY

Nahrávky jsou hrubé, pěkně provázané s prostředím. Na jakém kole jezdil Doppler? Pozor, nahrávky nejsou určené pro citlivé uši.