Bewegte Wellenquelle

Ein Objekt bewegt sich nach rechts mit der Geschwindigkeit $v$ und sendet Wellen aus, die sich mit der Geschwindigkeit $c$ ausbreiten. Die Wellenfronten sind in Bewegungsrichtung näher aneinander, während sie hinter der Quelle weiter voneinander entfernt sind. In dieser Simulation bewegen sich alle Wellenfronten mit der gleichen Geschwindigkeit. Ein ruhender Beobachter hört deswegen eine höhere Frequenz bei den Wellenfronten, die sich näher aneinander befinden und eine niedrigere Frequenz bei den Wellenfronten mit größeren Abständen. Dies ist der sogenannte Doppler-Effekt. Versuchen Sie, die Wellenfronten zu zählen, die die linke Seite erreichen und jene, die die rechte Seite erreichen. Vergleichen Sie die Zeitabstände, in denen Sie zählen müssen. Wenn die Geschwindigkeit der Quelle schneller als die Geschwindigkeit der Wellen ist $(\frac{v}{c} < 1)$, dann formt sich eine kegelförmige Schockwelle mit dem Winkel $\theta=\sin^{-1}(\frac{c}{v})$. Da sich die Wellenfronten konstruktiv überlagern, ist auf dem Kegel ein lautes Geräusch zu hören.

Es ist relativ einfach mit einem Boot schneller als die Wellengeschwindigkeit von Wasser zu fahren. Die charakteristische V-förmige Welle hinter einem schnellen Boot ist eine Schockwelle.