Efecto Doppler: Ejercicio |
Una ambulancia se desplaza hacia el este a 33,5 m/s. Su sirena emite un sonido de 400 Hz de frecuencia. Calcular la frecuencia aparente que percibe un observador que viaja en su auto, también hacia el este, a 28,6 m/s, cuando:
a) conforme el auto se acerca a la ambulancia
b) conforme el auto se aleja de la ambulancia.
Datos que tenemos:
(Vf) Velocidad de la fuente: 33,5 m/s
(ff) Frecuencia del sonido de la fuente: 400 Hz
(Vo) Velocidad del receptor u observador: 28,6 m/s
(Vs) Velocidad del sonido: 340 m/s
(f’) Frecuencia relativa que llega al receptor (desconocida)
Hay un pequeño detalle: ambos, fuente y receptor, se mueven en la misma dirección.
Para que se dé el supuesto del problema, inicialmente la ambulancia está más atrás que el auto y se acerca hacia éste.
Veamos la fórmula para:
a) conforme el auto se acerca a la ambulancia.
En realidad, la que se acerca es la ambulancia por su mayor velocidad. Para la fórmula, igual se considera que el auto se aleja de la fuente a 28,6 m/s. y que la fuente se acerca al receptor a 33,5 m/s.
Respuesta: El receptor percibe una frecuencia relativa de 406 Hz
b) conforme el auto se aleja de la ambulancia.
Ahora el auto, desde atrás, se acerca a la fuente a 28,6 m/s y la fuente (ambulancia) se aleja del receptor a 33,5 m/s.
Respuesta: Ahora el receptor percibe una frecuencia relativa de 394 Hz.
Un nuevo desafío
Veamos qué pasa con la frecuencia relativa si el receptor y la fuente se mueven en sentido contrario uno de otro.
a) conforme el auto se acerca a la ambulancia.
El receptor (en el auto) se acerca a la fuente a 28,6 m/s
La fuente (ambulancia) se acerca al receptor a 33,5 m/s
La fórmula queda
Respuesta: El receptor percibe una frecuencia relativa de 481 HZ.
b) conforme el auto se aleja de la ambulancia.
El receptor (en el auto) se aleja de la fuente a 28,6 m/s
La fuente (ambulancia) se aleja del receptor a 33,5 m/s
La fórmula queda
Respuesta: El receptor percibe una frecuencia relativa de 333 Hz.
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