良問 波動83：観測者の前を通る列車と送り返した音

このシミュレーションについて

音源を載せた列車が音速の半分の速さで直線軌道を通過する。観測者へ向かう方向の速度成分だけがドップラー効果を生むこと、通過の瞬間に出した音を観測者が送り返したとき列車に届く位置を、図の動きで確かめる

動かせる条件

場面 ／ 調べる位置 θ（(1)(2)） ／ (1)(2) 列車を走らせる ／ 音源の振動数 f₀ ／ 観測者と軌道の距離 l ／ 答え合わせ

やってみよう・ポイント

• ポイント：音源の速度のうち、音源と観測者を結ぶ方向の成分だけがドップラー効果を生む。その方向に垂直に動く瞬間（点 O）は、振動数が変わらない。送り返した音は、点 O を出た音が観測者に届いた瞬間に出る。
• やってみよう：①θ を動かして、聞こえる音が連続的に低くなることを右のグラフで確かめる。②θ＝90°のときの振動数を読む。③場面を切り替えて、送り返した音が列車に追いつく位置（点 R）を探す。

使い方

• スライダーで条件を変えると、結果がどう変わるか確かめられます。
• 「一時停止」「リセット」「速さ」で、動きを止めたり、ゆっくり見たりできます。
• 図の上をクリック・ドラッグできるものは、点を選んだり、物体を動かして初期条件を決められます。
• 右の欄の数値（理論値・実測値）やグラフで、予想と結果を照らし合わせてください。
• 「全画面」で、教室のスクリーンに大きく映せます。

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