火车长鸣与炮弹啸叫

肖明发现，当两辆列车交会时，对面列车的鸣笛声发生了明显的变化，即当两辆列车从近到远行驶时，鸣笛声先升高后降低。小明觉得奇怪，起初以为是他的幻觉。经过多次观察，证明是真的。小明想不起来，所以他问老师。老师听后非常高兴，称赞道:“小明！”你也发现了这个物理规律。历史上第一个发现这个规律的人叫做多普勒，所以这个规律叫做“多普勒效应”。多普勒效应的内容是:“当声源向观察者移动时，观察者接收到的频率高于声源的频率，即音调较高；当声源远离观察者时，观察者接收到的频率低于声源的频率，即音调较低”。

小明问，这是为什么？

老师说人耳听到的音调是由耳膜的振动频率决定的。耳膜的振动是由空气的密度变化引起的。空气的密度变化是由声源引起的，并以一定的速度从空气中传播出去，形成声波。当观察者和声源相对静止时，耳膜的振动频率等于声波发送到人耳的声源的振动频率。所以语气没有变化。当声源和观察者彼此靠近时，耳膜接收到的频率高于声源的频率，因此音调增加。当观察者和声源彼此远离时，耳膜接收到的频率降低，因此听到的声音音调降低。

小明又问，看战斗故事片时，有时我听到枪声，士兵们好像什么也没发生。有时我听到炮弹呼啸。士兵一躺下，炮弹就在附近爆炸。这和多普勒效应有关吗？

老师说你是对的。有经验的士兵根据哨声的变化和飞行炮弹的声音强度的变化来判断炮弹的方向和距离。