Efecto doppler

AREA DE FISICA

2. El efecto Doppler es un fenómeno físico
donde un aparente cambio de
frecuencia de onda es presentado por
una fuente de sonido con respecto a su
observador cuando esa misma fuente se
encuentra en movimiento. Este fenómeno
lleva el nombre de su descubridor,
Christian Andreas Doppler , un
matemático y físico austríaco que
presentó sus primeras teorías sobre el
asunto en 1842.

3. Para que exista el sonido son necesarias dos cosas,
por un lado una fuente de vibración mecánica y por
el otro un medio elástico a través del cual se
propague la perturbación. Ahora bien, cómo
percibimos este sonido depende de si la fuente o el
receptor están en movimiento.
 El efecto Doppler establece el cambio de frecuencia
de un sonido, de acuerdo con el movimiento relativo
entre la fuente del sonido y el receptor. Este
movimiento puede ser de la fuente, del observador o
de los dos. El efecto puede observarse en todo tipo
de ondas y los ejemplos más conocidos se refieren
tanto a ondas sonoras como electromagnéticas.

4. Sin embargo hay ejemplos cotidianos de efecto Doppler en los
que la velocidad a la que se mueve el objeto que emite las
ondas es comparable a la velocidad de propagación de esas
ondas. La velocidad de una ambulancia (50 km/h) puede
parecer insignificante respecto a la velocidad del sonido al nivel
del mar (unos 1.235 km/h), sin embargo se trata de
aproximadamente un 4% de la velocidad del sonido, fracción
suficientemente grande como para provocar que se aprecie
claramente el cambio del sonido de la sirena desde un tono más
agudo a uno más grave, justo en el momento en que el vehículo
pasa al lado del observador.

6. Donde :
fo = frecuencia que percibe el observador
(también se usa como fr o frecuencia de la señal
recibida).
ff = frecuencia real que emite la fuente (también
se usa como fe o frecuencia de la señal emitida)
vs = velocidad del sonido (343 m/s) CONSTANTE
vo = velocidad del observador (también se usa
como vr o velocidad del receptor)
vf = velocidad de la fuente (también se usa
como ve o velocidad del emisor)

7. NOTA IMPORTANTE:
Si el observador se acerca a la fuente
emisora, el signo en el numerador será +
(más) y simultáneamente el signo en el
denominador será – (menos).
Ahora, si el observador se aleja de la
fuente emisora, el signo en el numerador
será – (menos) y simultáneamente el signo
del denominador será + (más).

8. La radio emite un sonido con frecuencia de 440 Hz
El mono (perdón, el receptor u observador) camina
hacia la fuente (la radio, fija) con velocidad de 20 m/s
Pregunta: ¿con qué frecuencia recibe el sonido el
receptor?
Analicemos los datos que tenemos:
fo = x (desconocida): frecuencia que percibe el
observador
ff = 440 Hz: frecuencia real que emite la fuente
vs = 343 m/s: velocidad del sonido
vo = 20 m/s: velocidad del observador (con signo + ya
que se acerca a la fuente)
vf = 0: velocidad de la fuente (fuente en reposo)

10. Nótese que la velocidad de la fuente (la radio) es 0
(cero) pues se haya en un lugar fijo, no tiene
movimiento.
Respuesta:
El receptor (el mono) percibe el sonido con una
frecuencia de 466 Hz.
La clave para resolver este y otros ejercicios está en
saber colocar el signo de suma o de resta a la
velocidad del receptor y la del emisor.