Efecto Doppler

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La onda sonora se va propagando con lo que su energía por elemento de área se va reduciendo a medida que se aleja de la fuente.

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Efecto Doppler en una Sirena en un Vehículo en Movimiento

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Cuando un vehículo con sirena se acerca percibimos una frecuencia mas alta y cuando se aleja una mas baja a la real.

Vehículo con sirena

Esto porque al desplazarse el vehículo tiende a acortar el largo de onda ya que emite desplazándose y con ello acercando la fuente sonora. A la inversa tiende a alargar el largo de onda al alejarse.

ID:(1672, 0)

Efecto Doppler: sin movimiento

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Si la fuente no se mueve, la onda emerge sin distorsión en todas las direcciones:

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Efecto Doppler: con velocidad inferior a la del sonido

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Si la fuente no se mueve a una velocidad inferior a la del sonido se observara que el largo de la onda se acorta en la dirección que se desplaza el objeto y alarga si este se aleja:

En otras palabras el tono percibido antes de arribe la fuente es de una frecuencia mayor que la real y menor cuando se aleja.

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Efecto Doppler: con velocidad igual a la del sonido

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Si la fuente no se mueve a la velocidad del sonido se observará que no se recepciona sonido antes que arribe la fuente. Una vez que esta pasa el largo de onda es mas largo y con ello la frecuencia menor a la de la fuente en reposo:

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Efecto Doppler: con velocidad superior a la del sonido

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Si la fuente no se mueve a la velocidad superior a la del sonido se observará que se recepciona posterior a el paso de la fuente.

Adicionalmente se forma un frente que corresponde al golpe que se escucha cuando un avión rompe la barrera del sonido.

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Frecuencia en Efecto Doppler; receptor aproximándose

Ecuación

Cuando la fuente se acerca el largo de onda emitido \lambda_e se reduce por la distancia recorrida en el periodo T que vaja con la velocidad v_a por lo que el largo de onda es\\n\\n

$\lambda_a=\lambda_e - v_aT$

Por ello si usamos la relación entre frecuencia y largo de onda

y

se tiene que la frecuencia percibida
u_a respecto de la frecuencia emitida
u_e es:

$ \nu_a =\displaystyle\frac{ \nu_e }{1 - v_a / c }$

Condiciones

Variables

$\nu_e$

Frecuencia del Emisor

$Hz$

$\nu_a$

Frecuencia del objeto que se acerca

$Hz$

$v_a$

Velocidad con que se aproxima la fuente

$m/s$

$c$

Velocidad del sonido

$m/s$

Relación

ID:(14219, 0)

Frecuencia en Efecto Doppler; receptor alejándose

Ecuación

Cuando la fuente se aleja el largo de onda emitido \lambda_e se aumenta por la distancia recorrida en el periodo T que vaja con la velocidad v_w por lo que el largo de onda es\\n\\n

$\lambda_w=\lambda_e + v_wT$

Por ello si usamos la relación entre frecuencia y largo de onda

y

se tiene que la frecuencia percibida
u_w respecto de la frecuencia emitida
u_e es:

$ \nu_w =\displaystyle\frac{ \nu_e }{1 + v_w / c }$

Condiciones

Variables

$\nu_e$

Frecuencia del Emisor

$Hz$

$\nu_w$

Frecuencia del objeto que se aleja

$Hz$

$v_w$

Velocidad con que se aleja la fuente

$m/s$

$c$

Velocidad del sonido

$m/s$

Relación

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Video

Video: Efecto Doppler