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Efecto Doppler

Efecto Doppler en el Sonido. Ejercicios.

Ocurre cuando vemos que se acerca un vehículo, oímos un sonido cada vez más agudo y que cuando se aleja el sonido es cada vez más grave.
¿Por qué?

Tomando como ejemplo que un vehículo detenido hace sonar su bocina, un observador oirá un sonido uniforme, pero si el vehículo se mueve y la bocina sigue sonando las ondas que llegan al observador estarán más comprimidas ya que la fuente emisora de las ondas se acerca a él. Esto quiere decir que aumenta la frecuencia y el observador percibirá un sonido más agudo, pero si por el contrario el vehículo se aleja las ondas estarán cada vez más separadas y por ello el observador que esté detrás del vehículo percibirá que habrá disminuido la frecuencia y el sonido será más grave.


Básicamente el efecto doppler es el cambio de frecuencia mientras el emisor esta en movimiento.



Cuando observamos un objeto en movimiento que produce un sonido, es decir que emite ondas, y pasa por el frente de nosotros sentimos un cambio de tono a eso se le llama el efecto doppler, si estamos dentro del objeto que produce el sonido, percibiremos que siempre tendrá el mismo tono, pero si estamos en una posición en donde viene el objeto emisor, se percibe el efecto doppler, para explicar esto hay que analizar el comportamiento de las ondas.

Si un objeto está detenido emitiendo un sonido las ondas serán constantes en forma de círculos perfectos, pero si el objeto está en movimiento y hay una persona esperando que pase en frente de él, las ondas radiadas que van adelante del objeto se van apretujando, pero las que se extienden detrás del tren van estirándose y separándose. Las ondas comprimidas tienen tono de frecuencia más alta que las ondas estiradas.







El efecto Doppler es llamado así por el físico y matemático Christian Andreas Doppler,

Con el siguiente video tendremos claro conceptos. Las explicaciones hacen referencia a las oscilación de la onda, la CIMA es el punto más alto de la onda, el VALLE es el punto más bajo de la onda,





Para resolver un ejercicio del efecto doppler

Si nos dan la velocidad en que se mueve el objeto emisor, los Hz que emite su sonido cuando pasa por el observador fijo, y nos pregunta ¿cual es la frecuencia cuando se aleja y cuando se acerca?. Podemos graficar el objeto y decir la velocidad en que va, también graficar el observador al lado derecho, despues de hacer esto aclaramos qué necesitamos calcular, en este caso es la frecuencia que recibe el emisor.

La frecuencia que recibe el receptor es igual a la frecuencia del emisor por uno mas ó menos la velocidad del emisor dividido entre la velocidad de propagación del sonido.

Pongo + cuando "se acerca" y pongo - cuando "se aleja"

Hay que recordar que la velocidad tiene que estar en metros sobre segundo m/s

Y hay que saber que la velocidad de propagación del sonido es igual a 340 m/s en promedio.





El sonido son diferencias de presión que se transmiten a través del aire en todas direcciones, esas diferencias de presión son producidas por vibraciones mecánicas, se transmiten hasta nuestros oídos. Se transmiten a una velocidad que es la velocidad del sonido 340m/s. Cuando observamos las ondas de los sonidos nos damos cuenta de que hay partes mas altas que otras y eso es por el cambio de presión, cuando están en la mitad es cuando la presión no ha sufrido cambios, cuando están mas arriba es cuando la presión ha sido cambiada bastante, cuando las ondas están por debajo de la linea es cuando la presión a sufrido muy pocos cambios. 

La longitud de esas ondas determina su frecuencia, es decir si son mas graves o más agudas, si las ondas son mas largas es un sonido grabe y si son mas cortas es un sonido agudo. En la dirección en que se está moviendo un sonido las ondas al ir a la misma velocidad se van separando si el observador ve alejar el sonido y se van comprimiendo si el observador esta viendo que se acerca.