火车汽笛为什么变化
火车汽笛声的启示
火车汽笛声的启示作者：王震元来源：《科学24小时》2017年第09期1842年的一天，奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时，一列火车从远方驶来。
多普勒发现，随着火车驶近，汽笛声的音调越来越高；而火车开过后，汽笛声的音调则越来越低。
出于职业的敏感，这种似乎司空见惯的现象却引起了多普勒的注意，并对其作了一番解读：汽笛声的频率是固定的，并且声波中的“疏”和“密”是按一定距离排列的。
但是当火车迎面开来时，它把空气中声波的“疏”和“密”的间隔压得更紧了，因此对于观察者来说，等于是加快了声音的振动频率，音调也就高了。
而当火车离开时，它把空气中声波的“疏”和“密”的间隔拉远了，因此对观察者而言，等于是减慢了声音的振动频率，音调也就低了。
1845年，荷兰科学家白贝罗请人在火车上吹奏固定音调的小号，并组织了一群音乐家站在铁轨旁聆听火车驶过时的音值。
这些具有绝对音感的观察者，确认了“多普勒效应”的存在。
白贝罗随后又推导出了相应的计算公式。
100多年来，多普勒效应在人类科技史上谱写了一系列光辉的篇章。
多普勒雷达问世前后1912年4月15日凌晨，英国建造的当时世界上最大的邮轮——“泰坦尼克号”，不幸撞上了北大西洋中的冰山后沉没，遇难人数高达1517人。
这个震惊世界的惨剧促使科学家们下定决心，要尽早发明一种能在黑夜、大雾等视线不佳的条件下，直接探测到前方障碍物的仪器。
一种日常生活中的现象使科学家们产生了联想：一个人在山谷里大喊一声，过一会就能听到回声，这是声波碰到了山壁产生反射的结果。
那么，如果人们能找到一种比声波传得更快更远，又能产生反射的物质，不就可以及时发现前方障碍物了吗？这种物质后来被科学家们找到了，这就是无线电波。
1922年，“无线电之父”马可尼就曾预言，利用无线电波的特性，完全可以设计出这样的仪器。
不久，人们利用这种仪器果然成功地探测到一艘木船。
经科研人员进一步研究表明，利用脉冲电波（像人的脉搏跳动般的电波）要比连续发射的电波效果更好。
火车的多普勒效应
火车的多普勒效应
火车的多普勒效应是指当火车向前行驶时，发出的声波的频率会因为观察者和火车之间的相对运动而发生改变。
这种现象被称为多普勒效应，是由奥地利物理学家克里斯托夫·多普勒于1842年首次描述的。
多普勒效应的原理是当声源和观测者之间相对运动时，声波的频率会发生变化。
当声源向观测者靠近时，声波的频率会变高，而当声源远离观测者时，声波的频率会变低。
这种现象不仅在声波中存在，在其他波动中也同样存在，如电磁波、水波等。
火车的多普勒效应是由火车发出的声波和观察者之间的相对运动所引起的。
当火车向前行驶时，火车发出的声波会先传到观察者所在的位置，然后再传到远离观察者的位置。
由于火车和观察者之间的相对运动，观察者会感受到发出的声波的频率和声音的变化。
在火车的多普勒效应中，观察者会感受到声音的变化。
当火车向观察者靠近时，观察者会感受到声音变高，当火车远离观察者时，观察者会感受到声音变低。
这种现象在日常生活中也经常出现，如当救护车或警车行驶时，我们会听到声音的变化。
火车的多普勒效应不仅是一种有趣的现象，还有一些实际应用。
例如，当火车行驶时，对于铁路工作人员来说，能够根据声音的变化
来判断火车的速度和方向。
此外，在医学领域中，多普勒效应也被用于检测血流速度和心脏功能。
火车的多普勒效应是声波中的一种现象，是由火车和观察者之间的相对运动所引起的。
这种现象不仅在火车中存在，在其他波动中也同样存在，并且在实际应用中也有着广泛的应用。
多普勒效应ppt-多普勒效应
五、多普勒效应的应用
1.有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断 火车的运动方向和快慢. 2.有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判 断飞行的炮弹是接近还是远去.
3.交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率 的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，接收 到的频率发生变化，由此可指示汽车的速度.
二、多普勒效应的成因
1、当波源和观察者相对介质都静止不动
即二者没有相对运动时
单位时间内 波源发出几个完 全波，观察者在 单位时间内就接 收到几个完全 波．观察者接收 到的频率等于波 源的频率.
2、波源相对介质不动，观察者朝波源运动时
观察者在单位时 间内接收到的完全波 的个数增多，即接收 到的频率增大.
法国幻影2000战斗机 美国AH-64“阿帕奇”直升机
GPS技术
(多普勒频移观测法)
课堂检测
1、下面说法中正确的是 ( ) A.发生多普勒效应时,波源的频率变化了 B.发生多普勒效应时,观察者接收的频率变化了 C.多普勒效应是波源与观察者之间有相对运动时产生的 D.多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的 解析:当波源与观察者之间有相对运动时会发生多普勒效应,发生多
3、观察者不动，波源靠近观察者运动时
观察者在单位时
间内接收到的完全波
的个数增加，即接收
s·1··
到的频率增大.
s2
1、 波源不动，观察者相对介质以速度 vo 运动
观察 者接 收的 频率
f
u vo u
f0
f
u vo u
f0
观察者向波源运动 观察者远离波源
教科版高中物理选择性必修第一册第三章第6节多普勒效应
五、多普勒效应的应用
1.有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断 火车的运动方向和快慢. 2.有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判 断飞行的炮弹是接近还是远去.
3.交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率 的电磁波，波被运动的汽车反射回来时，接收 到的频率发生变化，由此可指示汽车的速度.
4.由地球上接收到遥远天体发出的光波的频 率可以判断遥远天体相对于地球的运动速度.
二、多普勒效应的成因
1、当波源和观察者相对介质都静止不动
即二者没有相对运动时
单位时间内 波源发出几个完 全波，观察者在 单位时间内就接 收到几个完全 波．观察者接收 到的频率等于波 源的频率.
2、波源相对介质不动，观察者朝波源运动时
观察者在单位时 间内接收到的完全波 的个数增多，即接收 到的频率增大.
v vr v vs
f0
f0是发射源于该介质中的原始发射频率； v是波在该介质中的行进速度；
vr是观察者移动速度，若接近发射源则前方运算符号为 + 号, 反之则 为 - 号；
vs是发射源移动速度，若接近观察者则前方运算符号为 - 号，反之则 为 + 号。
2.速度均沿波源和观察者的连线.
3. 适用条件：vr、vs均小于波速v. 4.当波源与观察者相互接近，观察者接收到的频率增大（举例：听到的
3、观察者不动，波源靠近观察者运动时
观察者在单位时
间内接收到的完全波
的个数增加，即接收
s·1··
到的频率增大.
s2
4、 波源不动，观察者相对介质以速度 vo 运动
观察 者接 收的 频率
f
u vo u
f0
f
u vo u
f0
观察者向波源运动 观察者远离波源
蒸汽火车的汽笛声原理
蒸汽火车的汽笛声原理
蒸汽火车的汽笛是指一种信号通讯器，它通过对蒸汽进行释放，发出声音来进行通讯。
蒸汽火车汽笛的声音可以非常响亮，能够传播多公里，因此在火车行业以及交通行业中使用广泛。
蒸汽火车汽笛的原理很简单，它由几个重要的部件组成，包括蒸汽管道、汽笛阀门、牙轮、挡板和石英晶体。
当需要发出声音时，蒸汽管道中的蒸汽被释放进入汽笛阀门，然后流入挡板和牙轮之间的双向喇叭中，连续高速的喷射蒸汽压缩和膨胀，使得气流发生震动，会产生非常强烈的声音。
这整个过程可通过控制汽笛阀门来完成。
在蒸汽火车中，发出汽笛声音的主要目的是进行通讯，与其它车辆或信号员进行联络，以确保车辆的安全性。
此外，汽笛声音也可以用来警告和提醒行人或其他交通参与者，将其注意力集中到正在进入位置的火车上。
除了以上的用途，汽笛还是一种在铁路工程中非常重要的管理工具，通过汽笛声音，可以告知工人或引导工人进行正确的工作流程或停止操作。
汽笛声音也可以用来警告工人，确保他们不会在铁路轨道上行走或操作的地方进行危险的行为。
总的来说，蒸汽火车汽笛是一种非常有效的通信和警报工具，它通过发出强烈的声音，使其它车辆和行人意识到正在进入的火车，是铁路行业中最重要的工具之
一。
多普勒雷达原理
汽笛声变调的启示 -- 多普勒雷达原理1842年一天，奥地利数学家多普勒路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驰过，他发现火车由远而近时汽笛声变响，音调变尖（注：应为“汽笛声的音频频率变高”）；而火车由近而远时汽笛声变弱，音调变低（应为“汽笛声的音频频率降低了”）。
他对这种现象感到极大兴趣，并进行了研究。
发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的缘故，称为频移现象。
因为这是多普勒首先提出来的，所以称为多普勒效应。
由于缺少实验设备，多普勒当时没有用实验进行验证。
几年后有人请一队小号手在平板车上演奏，再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化，验证了该效应。
为了理解这一现象，需要考察火车以恒定速度驶近时，汽笛发出的声波在传播过程中表现出的是声波波长缩短，好像波被“压缩”了。
因此，在一定时间间隔内传播的波数就增加了，这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因；相反，当火车驶向远方时，声波的波长变大，好像波被“拉伸”了。
因此，汽笛声听起来就显得低沉。
用科学语言来说，就是在一个物体发出一个信号时，当这个物体和接收者之间有相对运动时，虽然物体发出的信号频率固定不变，但接收者所接收到的信号频率相对于物体发出的信号频率出现了差异。
多普勒效应也可以用波在介质中传播的衰减理论解释，波在介质中传播，会出现频散现象，随距离增加 , 高频向低频移动。
多普勒效应不仅适用于声波, 它也适用于所有类型的波，包括电磁波。
多普勒效应被发现以后，直到1930 年左右，才开始应用于电磁波领域中。
常见的一种应用是医生检查就诊人用的“彩超”，就是利用了声波的多普勒效应。
简单地说，“彩超”就是高清晰度的黑白Ｂ超再加上彩色多普勒。
超声振荡器产生一种高频的等幅超声信号，向人体心血管器官发射，当超声波束遇到运动的脏器和血管时，便产生多普勒效应，反射信号为换能器所接受，根据反射波与发射波的频率差可以求出血流速度，根据反射波的频率是增大还是减小判定血流方向。
为什么火车会发出“嘟嘟”声
为什么火车会发出“嘟嘟”声
说起火车嘟嘟的声音，许多人总是会联想到历史上经典的场景，例如火车为乘客撞击地面而发出的熟悉的“嘟嘟”声，但是为什么火车会发出这样的声音呢？在下面，我将为大家解答这个问题。
1、发动机排气产生的噪音：火车的发动机在运行时会发出类似嘎嘎或嘟嘟的声音，这是因为发动机排气管外壳受力产生的振动。
这种发动机噪音被称为由空气隙形成的噪音，它构成了火车嘟嘟声中最大的部分，在同等条件下，当发动机转速和排气量变化时，噪音也会发生变化。
2、轨道—车轮—轨道碰撞而产生的噪音：火车开行过程中车轮会与轨道发生碰撞，并因此发出类似“嘟嘟”声。
这是由于车轮纵向摩擦力的改变给轨道和钢车轮表面带来的力产生的振幅，且轮边碰撞力的大小也会影响它所产生的“嘟嘟”声的大小。
3、转向器发出的噪音：火车在行驶过程中可能会经过弯道，而弯道时因为车轮要完成转向所以车轮就要转动，而此时车轮轮辋触碰Matray 部分，产生一种似乎在发出“嘟嘟”的噪音。
4、车辆内部的噪音：当乘客进入火车，同样可能会发出一些噪音，比如从机车拖出的铁路电源发出的噪音。
总之，火车发出的“嘟嘟”声是由多种因素之间的复合作用造成的，由
于不同的发动机、车轮和轨道设计，以及制动设备、铁路线路特性等，火车发出的“嘟嘟”声也会有所差异。
但有一点可以肯定，火车嘟嘟的
声音早已深深印在本土文化中，发出熟悉的声响，给人们带来惊喜的
视觉体验。
多普勒效应及其应用
多普勒效应及其应用学号：200910800028 姓名：闻丽丽摘要：多普勒效应是波源和观察者有相对运动时观察者接收到的波的频率与波源发出频率不同的现象。
这一现象最初是由奥地利物理学家多普勒发现的，是为纪念多普勒而命名的，他于1842年首先提出这一理论，并被天文学家用来测量恒星的视向速度，先已广泛应用于各种技术中。
关键字：多普勒相对运动频率声波光波应用正文：一、多普勒效应的发现1842年奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家。
一天，他正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驰过，他发现火车从远而近时汽笛声变响，音调变尖，而火车从近而远时汽笛声变弱，音调变低。
他对这个物理现象感到极大兴趣，并进行了研究。
发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象。
这就是频移现象。
因为，声源相对于观测者在运动时，观测者所听到的声音会发生变化。
当声源离观测者而去时，声波的波长增加，音调变得低沉，当声源接近观测者时，声波的波长减小，音调就变高。
音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关。
这一比值越大，改变就越显著，后人把它称为“多普勒效应”。
二、多普勒效应的解析原理:多普勒效应指出，波在波源移向观察者时接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低。
当观察者移动时也能得到同样的结论。
但是由于缺少实验设备，多普勒当时没有用实验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏，再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化，以验证该效应。
假设原有波源的波长为λ，波速为c，观察者移动速度为v:当观察者走近波源时观察到的波源频率为(c+v）/λ，如果观察者远离波源，则观察到的波源频率为（c-v）/λ。
产生原因：声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数，而观察者听到的声音的音调，是由观察者接受到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的。
一切有汽笛的地方鸣笛
一切有汽笛的地方鸣笛
当汽笛鸣叫，许多人都会被它的声音所唤醒，它的声音既温馨又清新，那么，在什么样的地方汽笛都会鸣响呢？
首先，汽笛会在车站鸣响。
汽笛的声音不仅会令乘客更加紧张，还会让乘客的心情变得更加激动。
当一辆火车从车站驶出时，汽笛会发出一声清脆的鸣叫，那声音让乘客们心情激动，他们都在期待新的汽笛声。
其次，汽笛也会在港口鸣响。
当一艘船只驶入港口时，汽笛会发出一声低沉而温柔的鸣叫，令人心旷神怡。
当船只在港口停靠时，汽笛的声音就会更加深沉，那声音如同港口的传说，令人神往。
此外，汽笛还会在山谷中鸣叫。
当一支汽笛在山谷中发出鸣叫时，那清脆而悠扬的声音会令山谷中的鸟儿惊起，片刻之后，汽笛的声音又会渐渐消失在山谷的深处，令人感受到一种宁静而美丽的气氛。
最后，汽笛也会在足球场上鸣叫。
当一支足球队在足球场上发出汽笛声时，那声音会令球场上的球迷沸腾，他们都在期待着比赛的胜利。
汽笛的声音也会给球迷们带来一种强烈而激动的气氛，令人充满激情。
从上面可以看出，汽笛不仅仅只是一种声音，它还有着许多意义。
无论是在车站、港口、山谷还是足球场，汽笛都会发出温馨而清新的声音，令人感受到一种宁静而美丽的气氛。
火车的汽笛
火车的汽笛
我们比较了解多普勒效应，在声波方面的应用。
当一列高声鸣笛的火车通过时，在车站上能立刻识别出这种效应：汽笛的声音在火车靠近时要比远离时高（而对于火车上的乘客来说音高是不变的）。
很显然，声源的速度越高，所感受到的频率改变也越大。
多普勒效应的其他例子还有如交通警察测量车速的微波测速仪等。
通过多普勒效应，人们不仅可以得知遥远的星系是否正在远离我们，而且还要以得知远离的速度（可以由谱线从蓝到红的移动推算）和距离（可以发出的光的强度得出）之间的直接比例关系。
所有一切好像都是在过去某个时刻发生的。
当时整个宇宙集中在一个空间点上，从某个时刻起宇宙的各部分开始以相同的膨胀速度相互远离，直到今天，走过了与速度成比例的距离。
这就是众所周知的大爆炸模式：除了对初始的大爆炸之后的发展模式存在不同的见解之外，今天，大爆炸模式在科学家中被普遍认同。
但是在哈勃之前，人们曾经以为宇宙是静态的，尽管俄罗斯人亚历山大·弗里德曼(Alexandr Friedmann)曾经做出过宇宙正在膨胀的正确预测。
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声音响度大小的决定因素火车的汽笛声为什么会变戏法？
声音响度大小的决定因素火车的汽笛声为什么会变戏法？知识点：声音的响度与声源振动的幅度有关，振幅越大，响度越大，反之，亦然。
此外，响度还与距离声源的远近有关，距离发声体越近，响度就越大，反之会越小。
在你生活的都市里，一定有铁路吧。
假如火车道与马路有交叉，每次火车快要到来的时候，执勤的工作人员就会放下栏杆，并在喇叭里一遍遍地放着录音：“火车就要开过来了，请大伙儿不要抢行，不要翻越栏杆……”事实上，这时你能够不必在意那恼人的喇叭声，而是注意去听火车的汽笛声。
你会发觉那个声音开始时专门尖锐，“哔——”，声音越来越大，而当火车从面前咆哮而过，突然之间，火车的汽笛声变得低沉，听上去像“呜呜——”，接着，声音就变得越来越小……假如你认真观看，这是一个专门有意思的现象。
这背后的原理叫做“多普勒效应”。
多普勒效应是为了纪念奥地利物理学家以及数学家克里斯汀·约翰·多普勒，他在1842年第一提出这一理论，因此以他的名字命名。
为了说清那个原理，第一介绍一下频率的概念。
频率是用来描述振动的快慢。
“振动”是指物体某一部分围着一个平稳位置，做往复的周期性的运动，这和表示“颤抖、颠簸”的“震动”是不一样的。
单位时刻内，物体往复运动的次数确实是频率。
我们平常听到的声音是一种机械波，是声源产生气械振动，带动空气以相同的频率振动，声音通过空气这种媒介向外传播，没有空气这种媒介的真空里面是听不到声音的。
那个过程就像你用手在水池中摆动，就会激起一圈圈涟漪向外扩散。
数数每秒钟有多少条波浪到达了池边，就相当于这水波的频率，那个频率应该是和你的手每秒摆动的次数一样的。
假定火车汽笛声的频率是1000Hz(即每秒振动1000次)，当火车迎面向你开来时，由于声源的运动，在声源前进的方向上声波被压缩了。
假如把声波的波峰比作一个个肥皂泡，原本每秒有1000个“肥皂泡”到了你的耳中，现在在1秒之内火车又向前开了100米，又有200个“肥皂泡”到达你的耳中，因此你每秒实际接收到1200个“肥皂泡”，也确实是说听到的声音是1200Hz，要高于声源本来的频率，因此声音会变“尖”。
火车鸣笛声音文字版
火车鸣笛声音文字版
旅客朋友们或多或少都听到过火车鸣笛的声音，有的一声，有的三声，长短音量还不一样，那么为啥行进中的列车鸣笛声还会不一样呢？
中国铁路官方科普称，其实火车鸣笛与汽车鸣笛一样，都是出于安全的考虑。
列车信号分为视觉信号、听觉信号、列控系统信号等，它们是列车运行和作业的命令，火车鸣笛就是听觉信号。
目前，火车鸣笛主要分为风笛和电笛两种。
风笛是指通过空气压缩产生鸣响、用于机车及动车联络和警示的发声装置。
电笛是指用于机车(轨道车)、动车联络和报警的电驱动音响设备。
火车笛声主要有三种：
1、一长声：起动注意信号
听到这个信号，大家一定要注意，因为列车要准备起动了。
2、二短一长声：呼唤信号
这个信号的含义是司机正在请求进出：机车要求出入段时;或在
车站要求显示信号时。
3、二长声：退行信号
听到这个声音，说明列车开始“倒车”了。
汽笛的原理
汽笛的原理
汽笛是一种用于发出声音信号的装置，广泛应用于火车、船舶等交通工具上。
汽笛的原理是利用高压蒸汽或空气通过特定的装置，产生震荡的声音，以进行警示或通讯。
下面将从汽笛的结构和工作原理两个方面来详细介绍汽笛的原理。
首先，我们来看一下汽笛的结构。
汽笛主要由压缩空气供应装置、震荡装置和扩音器组成。
压缩空气供应装置通常由压缩机、储气罐和管道组成，用于提供高压空气。
震荡装置包括高频振动器和音频振动器，用于将高压空气转换为声音。
扩音器则是用来放大声音，使其能够传播得更远。
这些装置相互配合，形成了汽笛的结构框架。
接下来，我们来谈谈汽笛的工作原理。
首先，压缩空气供应装置将空气压缩至一定压力，然后通过管道输送至震荡装置。
在震荡装置中，高频振动器和音频振动器将高压空气转换为一系列频率不同的震荡波，这些震荡波在扩音器的作用下被放大，形成了汽笛的声音。
这种声音具有高频率、大音量的特点，能够在交通工具行驶中穿透噪音，远距离传播，起到警示和通讯的作用。
除了上述结构和工作原理外，汽笛的原理还涉及到声学和气动学等专业知识。
例如，汽笛的声音频率和音量受到震荡装置的设计和空气压力的影响，需要进行精确的调节和控制。
此外，汽笛的声音传播受到环境因素的影响，如温度、湿度、气压等都会对声音的传播产生影响，需要进行合理的补偿和调整。
总之，汽笛作为一种重要的交通工具信号装置，具有独特的原理和结构。
了解汽笛的原理不仅有助于我们更好地理解它的工作原理，还可以为汽笛的设计和改进提供理论支持。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
汽笛工作原理
汽笛工作原理
汽笛是一种常见的音响装置，广泛应用于汽车、火车、船舶等交通工具中。
它的工作原理是基于压缩空气的产生和排放。
首先，汽笛内部有一个称为“压缩机”的装置，用于将大气中的空气压缩起来。
压缩机通常由发动机或外部供电装置驱动。
当驱动装置启动后，压缩机开始运转。
接下来，经过压缩的空气进入一个称为“储气罐”的容器。
储气罐起到了平衡空气压力的作用，使得汽笛在一段时间内持续发出声音，而不需要持续地压缩空气。
然后，从储气罐中释放出来的压缩空气通过一系列管道和阀门进入到汽笛的喇叭部分。
喇叭具有特殊的形状，能够将气流引导并放大，从而产生强烈的音响效果。
最后，当压缩空气进入喇叭部分时，它会挤压喇叭内的金属薄片或震膜。
薄片的振动会产生压缩空气震荡，进而产生声音波动。
这些声音波动会通过喇叭放大，形成我们听到的汽笛声音。
总结来说，汽笛的工作原理是通过压缩机将大气压缩成高压空气，然后将压缩空气释放到喇叭部分，通过振动金属薄片产生声音波动，并通过喇叭放大产生强烈的音响效果。
这就是汽笛工作的基本原理。
【蒸汽机车趣话003】火车开动“三声响”
【蒸汽机车趣话003】火车开动“三声响”火车从静止到开动，必定伴随着“三声响”。
这是三次很大的声响，不说惊天动地吧，起码也是震耳欲聋。
这“三声响”似乎是必须的，少一响都不行。
看火车开动成了火车爱好者的一大乐趣。
第一响：“哧——喳——”，并伴有白色汽浪喷出，声响是从火车汽缸底部发出，气势磅礴，热浪滚滚。
第二响：“呜——呜——”，声响从火车顶部发出，并伴有白色的汽流喷涌。
这是火车汽笛发出的叫声，有长声，有短声。
第三响：“吭—吭—吭”，声响似从烟囱里发出来的，并伴有一股股烟汽喷出。
为什么这“三声响”是必须的，是不可或缺的呢？第一响是为了火车自身的安全。
“蒸汽是火车的魂”。
火车炉膛里炽燃的烈焰将火车锅炉里的水，烧成高温高压蒸汽，用以推动汽缸里的活塞做往复运动，在通过摇杆连杆带动车轮转动。
但是，蒸汽在刚刚进入汽缸后，遇冷会凝结为水。
汽缸里如果存积了水，那可是件极其危险的事情了。
积水受到挤压会产生很大的破坏力，或者把气缸盖破损，或者将活塞杆顶弯，导致机械破损，发生严重事故。
因此，火车开动之前，《规程》规定火车司机必须要打开汽缸排水阀，把冷凝水彻底排除干净。
排水阀连水带汽喷出，那可是气势恢宏。
要知道，锅炉里的蒸汽压力达到15公斤/平方厘米，蒸汽温度高达400℃上下，这样的水汽热浪突然喷出，不仅喷射得极远，而且声响贼大，“哧——喳——”。
第二响是为了路人的安全。
司机拉响汽笛，发出信号，让人避开，这个好理解。
火车启动，规定是一长声，“呜——”。
蒸汽机车的汽笛是靠蒸汽吹进特制的笛哨而发出声响。
蒸汽汽流压力特别高，流量特别大，因而发出的声响特别响。
第三响是为了火旺汽足，开始加速。
火车开动，司机打开乏汽喷口，通过乏汽的喷射，在锅炉的烟箱里形成负压，让炉膛的火烧得更旺。
说的通俗点，这就是火车在“拉风箱”，“吭—吭—吭”。
这种声响，节奏逐步加快，直到与车轮滚动的“咕隆隆—咕隆隆—咕隆隆”混合成协奏曲为止。
1、起动、注意信号：一长声。
火车喇叭工作原理
火车喇叭工作原理火车喇叭作为铁路交通中的重要组成部分，用于发出警示和信号声音，以确保列车运行的安全。
本文将深入探讨火车喇叭的工作原理，从其基本构造、声音产生机制到实际应用中的考虑因素，力求为读者提供全面而深入的了解。
一、火车喇叭的基本构造火车喇叭通常由喇叭体、振动系统、电磁驱动系统和控制系统等部分组成。
喇叭体是声音的主要传播媒介，一般采用金属材料制成，具有良好的声音传导性能。
振动系统包括振膜和音圈，它们共同负责将电磁信号转化为机械振动，从而产生声音。
电磁驱动系统通过电流的变化产生磁场，驱动音圈在磁场中运动，进而带动振膜振动。
控制系统则负责调节电流的大小和频率，以控制喇叭发出的声音。
二、火车喇叭的声音产生机制火车喇叭的声音产生主要依赖于振动系统的机械振动。
当电磁驱动系统产生磁场时，音圈在磁场中受到力的作用，开始运动。
音圈的运动带动振膜振动，振膜的振动又使周围的空气分子产生振动，形成声波。
声波在空气中传播，最终被人耳接收，形成我们听到的声音。
为了产生不同频率和响度的声音，控制系统会调节电流的大小和频率。
电流的大小决定了磁场的强弱，进而影响音圈的运动幅度和振膜的振动幅度，从而控制声音的响度。
而电流的频率则决定了音圈的运动速度和振膜的振动频率，进而控制声音的音调。
三、火车喇叭的实际应用考虑因素在实际应用中，火车喇叭的设计和使用需要考虑多种因素。
首先是环境因素，火车运行环境复杂多变，喇叭需要能够在各种恶劣的天气和环境下正常工作。
因此，喇叭体通常采用防水材料制成，以应对雨雪等恶劣天气。
同时，喇叭的内部结构也需要进行特殊设计，以防止灰尘和异物进入影响正常工作。
其次是安全性因素，火车喇叭作为列车运行安全的重要保障，必须能够在关键时刻发出清晰、响亮的声音。
因此，喇叭的功率和响度需要满足相关标准，以确保在列车运行时能够及时向周围人员和车辆发出警示。
此外，火车喇叭还需要考虑与列车其他系统的协同工作。
例如，喇叭的控制系统需要与列车的信号系统相连接，以便在接收到信号时自动发出相应的声音。
汽笛工作原理
汽笛工作原理
汽笛是一种使用空气振动发声的装置。
其工作原理基于震荡发声原理，主要由喇叭和气流控制阀组成。
当气笛控制阀打开时，空气便能通过控制阀进入喇叭内部。
气流通过喇叭时会遇到突变横截面，这会导致气流的速度和压力发生变化。
当气流速度增加并压力降低时，会产生一个区域，称为涡旋区。
在涡旋区，气流会产生围绕喇叭内壁的环状涡旋。
这些涡旋会造成空气分子的不规则振动，并将振动沿喇叭传递。
振动的频率和振幅取决于气流的速度和压力差异。
当振动达到一定的频率和振幅时，会产生可听到的声音。
调节控制阀可以改变气流的速度和压力差异，从而改变振动的频率和振幅，以调整汽笛发出的音调和音量。
总之，汽笛通过控制气流，利用喇叭产生波动，进而产生振动，最终产生声音。
多普勒动态范围
多普勒动态范围《关于多普勒动态范围的那些事儿》多普勒效应，这在生活中其实挺常见的。
就像你站在铁轨旁边，火车呼啸而来的时候，那汽笛声听起来就特别高亢，等火车呼啸而去呢，汽笛声又变得低沉了。
这就是一种简单的多普勒效应。
而多普勒动态范围呢，就像是这个效应的一个特别的“度量衡”。
咱先想象一下，在医学领域里，超声检查就用到了多普勒效应。
医生用那个超声探头在咱身体上检查血管之类的。
如果把血管里的血流想象成一群忙碌的小蚂蚁在搬家。
多普勒动态范围就有点像能看清这群小蚂蚁是在慢悠悠地搬小块食物，还是风风火火地搬巨大食物的那个能力。
如果这个范围小了，就好比只能看到特别大动静的蚂蚁搬家，那些小动静的就被忽略了，可能一些细微的血管问题就发现不了。
而要是这个范围大呢，从蚂蚁慢悠悠搬小沙粒到齐心协力搬大面包屑的情况都能看得清楚，血管里血流的各种情况，无论是缓慢的还是湍急的，都能很好地被检测出来。
在气象学里也有类似的情况。
气象雷达就像是天空的守护者。
天空中的雨滴、冰晶等就像是天空中不同性格的精灵。
雨滴大的时候，下落的速度和小雨滴不一样，冰晶又有它自己的特点。
多普勒动态范围在这里就像是一个能够精准识别这些精灵不同行为的智慧之眼。
如果这个范围不够大，可能就只能看到那些特别明显的、大型的天气现象相关的精灵运动，对于一些小的天气变化的先兆，就像那些小小的雨滴精灵或者刚刚开始聚集的冰晶精灵的微妙动作就捕捉不到。
这样的话，天气预报就可能不准确了。
再说到航空领域，飞机上的雷达也依赖多普勒效应。
飞机在天空飞行，周围的气流、其他飞行物都是需要关注的对象。
这时候的多普勒动态范围就像是飞机的一个灵敏的触角。
如果范围窄，就像触角不够敏感，只能察觉到特别近或者特别大型的危险或者气流变化。
但要是范围宽，就好比触角特别灵敏，远处的小气流波动，哪怕是一只小鸟在一定距离外的飞行轨迹变化都能被探测到，这对飞机的安全飞行是非常重要的。
从这些不同的例子里就能看出来，多普勒动态范围是个很重要的东西。
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火车汽笛为什么变化
一、声波的多普勒效应
在日常生活中，我们都会有这种经验：当一列鸣着汽笛的火车经过某观察者时，他会发现火车汽笛的声调由高变低.为什么会发生这种现象呢？这是因为声调的高低是由声波振
动频率的不同决定的，如果频率高，声调听起来就高；反之声调听起来就低.这种现象称为多普勒效应，它是用发现者克里斯蒂安·多普勒（ChristianDoppler,1803-1853）的名字命名的，多普勒是奥地利物理学家和数学家.他于1842年首先发现了这种效应.为了理解这一现象，就需要考察火车以恒定速度驶近时，汽笛发出的声波在传播时的规律.其结果是声波的波长缩短，好象波被压缩了.因此，在一定时间间隔内传播的波数就增加了，这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因；相反，当火车驶向远方时，声波的波长变大，好象波被拉伸了.因此，声音听起来就显得低沉.定量分析得到f1=（u+v0）/（u-vs）f，其中vs为波源相对于介质的速度，v0为观察者相对于介质的速度，f表示波源的固有频率，u表示波在静止介质中的传播速度.当观察者朝波源运动时，v0取正号；当观察者背离波源（即顺着波源）运动时，v0取负号.当波源朝观察者运动时vs前面取负号；前波源背离观察者运动时vs取正号.从上式易知，当观察者与声源相互靠近时，ｆ1＞ｆ；当观察者与声源相互远离时。
ｆ１＜
ｆ
二、光波的多普勒效应
具有波动性的光也会出现这种效应，它又被称为多普勒-斐索效应.因为法国物理学家斐索（1819-1896）于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释，指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法.光波与声波的不同之处在于，光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化.如果恒星远离我们而去，则光的谱线就向红光方向移动，称为红移；如果恒星朝向我们运动，光的谱线就向紫光方向移动，称为蓝移. 三、光的多普勒效应的应用
20世纪20年代，美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时，首先发现了光谱的红移，认识到了旋涡星云正快速远离地球而去.1929年哈勃根据光普红移总结出著名的哈勃定律：星系的远离速度v与距地球的距离
r成正比，即v=Hr,H为哈勃常数.根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定，人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀，物质密度一直在变小.由此推知，宇宙结构在某一时刻前是不存在的，它只能是演化的产物.因而1948年伽莫夫（G.Gamow）和他的同事们提出大爆炸宇宙模型.20世纪60年代以来，大爆炸宇宙模型逐渐被广泛接受，以致被天学家称为宇宙的"标准模型".
多普勒-斐索效应使人们对距地球任意远的天体的运动的研
究成为可能，这只要分析一下接收到的光的频谱就行
了.1868年，英国天文学家W.哈金斯用这种办法测量了天狼星的视向速度（即物体远离我们而去的速度），得出了46km/s 的速度值.。