Efecto Doppler

Published On Aug-01-2017

Transcripción

Un carro que pasa velozmente puede ser imitado con nuestra voz mediante una onomatopeya, que suena parecido a un zumbido que inicialmente se acerca, cambiando después su agudeza cuando se aleja, escuchándose como “ru-u-u-o-o-o”. El sonido “ru-u-u” es cuando se acerca y el “o-o-o” es cuando se aleja, haciendo la transición de “u” a “o” en el momento que pasa frente a nosotros.

El físico Christian Andreas Doppler observó, al escuchar una orquesta montada en un tren que pasaba enfrente de él, que la melodía se distorsionaba, encontrando la causa en la variación de la frecuencia del sonido por causa del movimiento del tren. Cuando la fuente sonora se acerca al oyente, el sonido se hace más agudo que cuando se aleja. Por esta razón, la onomatopeya previa utiliza una vocal cuyo sonido es agudo para el acercamiento y una vocal cuyo sonido es grave para el alejamiento.

La relación entre la frecuencia de la onda cuando la fuente se acerca a la frecuencia en reposo de la fuente sonora está dada por la siguiente figura:

Figura 13.8. Frecuencia de una fuente que se acerca

Donde v es la velocidad del sonido en el aire.

“v de f” es la velocidad de la fuente sonora.

f es la frecuencia de la fuente sonora y “f prima” es la frecuencia que percibe el observador.

Puede deducirse de la ecuación que “f prima” es mayor que f.

Cuando la fuente se aleja, la relación entre la frecuencia del sonido que se escucha con relación a la frecuencia en reposo es

Figura 13.9. Frecuencia de una fuente sonora que se aleja

En este caso, la frecuencia de la fuente sonora moviéndose es menor a la frecuencia de la fuente en reposo.

Si ahora la fuente está en reposo y es el observador el que se mueve, tenemos una relación matemática así:

Figura 13.10. Frecuencia de una fuente cuando el observador se mueve

Donde “v de d” es la velocidad del observador. El signo positivo es cuando el observador se acerca y el signo negativo es cuando el observador se aleja.

En conclusión, hemos encontrado una explicación a la variación de la frecuencia de las ondas sonoras cuando el observador y la fuente están en movimiento relativo.

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