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Si te sitúas en una carretera y escuchas la bocina de un auto que se acerca hacia tínotarás
un cambio abrupto de frecuencia cuando el auto cruza frente a tí. Al acercarse,
la bocina suena más aguda (mayor frecuencia) de lo que sería de estar el auto en reposo.
Al alejarse se produce el efecto contrario: La frecuencia disminuye. Esto es el
efecto Doppler.
La velocidad del sonido en el aire es u.
Podemos distinguir dos situaciones:
1) La fuente(F) fija en el sistema de referencia en que el aire está en reposo
y el observador(O) acercándose con velocidad v. Para simplificar el análisis, supondremos
que O se acerca a F en lí nea recta.
En este caso la longitud de onda
no cambia, pero O percibe una frecuencia mayor, dada por
Dado que
, se tiene:
Si O se aleja de la fuente v es negativo y la frecuencia disminuye.
2) O en reposo respecto al aire y F acercándose a O con velocidad v.
En este caso,
o
Si F se aleja de O v es negativo y la frecuencia disminuye.
Notar que para u=v, estas expresiones presentan una singularidad. Algo debe pasar
cuando la fuente alcanza la velocidad del sonido en el aire.
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Jorge Alfaro
2003-09-29