Efecto Doppler
Con esta calculadora obtienes el efecto Doppler: con la frecuencia de la fuente, las velocidades y la velocidad del sonido sale la frecuencia que oyes. Ejemplo: una sirena de 700 Hz que se acerca a 90 km/h suena como 755 Hz y, al alejarse, como unos 652 Hz.
Fuente: Wikipedia – Doppler-Effekt. Actualizado: .
Cómo se calcula
El efecto Doppler describe cómo cambia la frecuencia percibida de una onda cuando se mueve la fuente o el observador. Con el sonido se oye en una sirena que pasa: el tono es más agudo al acercarse y más grave al alejarse.
La fórmula
Para el sonido en aire en reposo, f′ = f · (c + v_O) / (c − v_F). Aquí f es la frecuencia de la fuente, c la velocidad del sonido, v_F la velocidad de la fuente y v_O la del observador. Cuando la fuente se acerca, v_F positiva reduce el denominador y la frecuencia sube; al alejarse, el signo se invierte. La velocidad del sonido en el aire depende de la temperatura: c = 331,3 m/s · √(1 + T / 273,15 K), unos 343 m/s a 20 °C.
Ejemplo de la sirena
Una ambulancia a 90 km/h (25 m/s) con una sirena de 700 Hz: al acercarse se oye 700 · 343,2 / (343,2 − 25) ≈ 755 Hz y al alejarse 700 · 343,2 / (343,2 + 25) ≈ 652 Hz. La tabla del paso muestra ambos valores; el salto equivale a unos 2,5 semitonos.
- La fuente debe ir más lenta que el sonido; a velocidad supersónica se forma un cono de Mach.
- Un observador en movimiento también oye otra frecuencia, aunque la fuente esté quieta.
- El radar, la ecografía Doppler y la medición de caudal usan el mismo principio.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula el efecto Doppler?
Con f′ = f · (c + v_O) / (c − v_F): frecuencia de la fuente por la velocidad del sonido más la del observador, dividida entre la velocidad del sonido menos la de la fuente. Las velocidades son positivas al acercarse.
¿Por qué una sirena suena más grave al pasar?
Al acercarse, las ondas sonoras se comprimen y la frecuencia sube; al alejarse, se estiran y la frecuencia baja. En el momento de pasar, el tono cae.
¿La fórmula vale también para la luz?
No. La luz no necesita medio; para ella rige el efecto Doppler relativista, que produce corrimiento al rojo o al azul. Esta calculadora solo trata el sonido.
Fuentes y base legal
- Wikipedia – Doppler-Effekt
- Wikipedia – Doppler effect
- Wikipedia – Schallgeschwindigkeit (Luft, Temperaturabhängigkeit)
Última actualización: · Principios editoriales
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