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Titolo: Elicottero

Salve a tutti,
ieri un elicottero mi passa sopra la testa e riuscivo a sentirne molto bene
il rumore causato dal motore e dall'elica.
L'elicottero si muoveva di moto rettilineo uniforme e, qualunque era la sua
direzione, mi chiedevo se fosse stato possibile
determinare la sua velocità relativa alla sua traiettoria rettilinea,
registrando da terra, in un punto qualsiasi p. es. il mio giardino, lo
spettro del rumore emesso dall'elicottero.
Cioè se è possibile, registrando in un grafico (frequenza del rumore) /
(tempo), risalire alla velocità sfruttando un qualche artificio
fisico-matematico.
Ci provero' anch'io.
ah! dimenticavo, ieri non tirava vento!
ciao.


Si: sfrutti l'effetto doppler.
 
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

 ha scritto nel messaggio
news:qJf7d.18939$N45.4...@twister2.libero.it...

Avendo lo spettro del rumore dell'elicottero fermo.... e poi constatando la
variazione di frequenza tra
lo spettro dell'elicotero fermo e lo spettro dell'elicottero in movimento.
sommariamente...
ciao
Max

Max
A parte che nel problema posto (un elicottero che ci passa sulla
testa) non mi sembra che ci sia modo di analizzare lo spettro in
frequenza dell'elicottero fermo, mi chiedo se effettivamente l'effetto
doppler sarebbe sufficiente in una situazione del genere.
Una variazione alla tua proposta potrebbe essere: misuro lo spettro
dell'elicottero mentre si avvicina e poi mentre si allontana. La
differenza tra le frequenze dovrebbe fornire il doppio della velocità
dell'elicottero.
Ma: quello che effettivamente potrei rilevare è solo la velocità di
avvicinamento/allontamento rispetto a me.
In altre parole, l'effetto doppler mi darebbe stima unicamente della
componente di velocità nella mia direzione, che, se l'elicottero è
lontano, è di molto inferiore a quella assoluta.
Temo che senza altre indicazioni (es. a che altezza volava
l'elicottero) il problema non sia risolvibile.
Giusto?
XRay
---
fatti non foste a viver come bruti,
ma per seguir virtute e canoscenza
Inferno - Canto XXVI

 l'elicottero) il problema non sia risolvibile.
Beh.... se riesci a sentiro quando è abbastanza lontano e non vola a
quota troppo elevata, l'errore potrebbe essere abbastanza piccolo.


Eppure pensaci un pò, se l'aereo vola basso e si muove con velocità V
rispetto al suo moto rettilineo,
senti che la variazione della frequenza del rumore rispetto al tempo è
grande, mentre se l'elicottero
vola alto ti sembrerà chè il d(ni)/dt è piccolo...
Forse la derivata della frequenza del suono rispetto al tempo è correlabile
all'altezza dell'elicottero...
....Ciao!


....Ciao!
Ciao a te,


 
Se puoi rilevare il rumore da due punti di osservazione diversi, in
altre parole se hai due orecchie ... allora puoi trarre informazioni
anche sulla direzione :-)))

anche sulla direzione :-)))
E come?
Misurando il ritardo tra i due punti di osservazione direi che è
possibile, ma con un rumore continuo e complesso come quello di un
elicottero non saprei proprio come misurare questo ritardo. Tieni
presente che lo spettro di frequeza di un rumore del genere dev'essere
piuttosto complicato.
Invece utilizzando il solo effetto doppler (che mi fornisce delle
velocità) non capisco come si potrebbe fare.
Mi sa che mi sfugge qualcosa...


 E come?
Misurando la sfasatura tra i due segnali. E' possibile farlo anche in
caso di rumore bianco, non importa quanto il suono e' complesso.
Non sono in grado di darti altri dettagli matematici. Ma noi siamo
capaci di capire la direzione da cui proviene un rumore. E penso che
anche il GPS, sia pur con onde radio invece che suoni, si basi su una
procedura non troppo dissimile (per la verita' qui sono i
trasmettitori ad essere multipli, non i ricevitori).
Comunque trovi altre info sull'argomento qui:
http://www.school-for-champions.com/senses/heardirection.htm


   Ciao
   Si può utilizzare lo stesso principio fisico utilizzato nel sonar, 
  cioè la misurazione dell'effetto Doppler.
   Supponiamo di avere una sorgente S di onde meccaniche (le onde sonore 
sono onde meccaniche, cioè sono legate al movimento di particelle), in 
moto rispetto ad un osservatore O, che emetta onde con frequenza 
costante: in base all'effetto Doppler O percepirà una frequenza del 
treno d'onde emesso che dipenderà dalla velocità relativa fra S e O (la 
dimostrazione e la formula la puoi trovare in qualsiasi testo di fisica 
classica).
   Quindi, misurando la frequenza percepita da O e conoscendo la 
frequenza delle onde emesse da S, si ricava la velocità relativa.
   In realtà quanto detto vale per un moto unidimensionale, cioè se S si 
muove sulla congiungente O-S, nel caso reale (tridimensionale) si 
ricorre alla triangolarizzazione mediante l'utilizzo di tre sonar 
disposti, appunto, a triangolo sulla superficie terrestre, in questo 
modo riesci a determinare anche la posizione.

 modo riesci a determinare anche la posizione.
Boh? Non ci ho ragionato. Tre è il numero minimo?
Sr-i

 
Il numero di osservatori minimo è legato alle dimensioni dello spazio 
considerato e alla tipologia del moto della sorgente: per un moto 
generico nello spazio ordinario 3D occorrono tre osservatori (si può 
dimostrare in modo rigoroso).
Il metodo della triangolazione è usato diffusamente nei sistemi di 
localizzazione: i sonar, ad esempio, utilizzano l'onda riflessa 
dall'oggetto che si vuole localizzare per determinarne la distanza e 
l'effetto Doppler per determinare la velocità relativa.
Un solo sonar riuscirebbe a determinare solo una sfera di possibili 
punti di appartenenza, due sonar non coincidenti riuscirebbero a 
determinare solo una circonferenza (intersezione di due sfere) di 
possibili punti di appartenenza, mentre tre sonar non allineati 
riuscirebbero a determinare, univocamente, la posizione dell'oggetto che 
si vuole localizzare (questa è la spiegazione, per così dire, 
ingegneristica, cioè intuitiva e non molto rigorosa, della triangolazione).

 verso di propagazione delle onde.
Già, peccato che non conoscendo la quota dell'elicottero, non sei in grado
di capire quando la frequenza che percepisci corrisponde a quella
dell'elicottero sulla verticale dell'osservatore (ricordati che l'elicottero
si sta muovendo). Lo scopo del mio suggerimento era proprio per consentire
di aggirare questo ostacolo.
Sr-i