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: .

Hz
Valor de la velocidad; el sentido se elige arriba. La fuente debe ir más lenta que el sonido.
°C
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Resultado

Resultado
Frecuencia percibida: 754,99 Hz (+54,994 Hz)
Frecuencia y longitud de onda
DatoValor
Frecuencia de la fuente700 Hz
Frecuencia percibida754,99 Hz
Razón de frecuencias f′/f1,0786
Cambio de tono (semitonos)+1,3093
Longitud de onda (fuente → observador)0,49031 m → 0,45459 m
Velocidad del sonido343,21 m/s
Número de Mach de la fuente0,072841
Paso: antes y después
FaseFrecuencia percibidaCambio
La fuente se acerca754,99 Hz+54,994 Hz
La fuente se aleja652,47 Hz−47,527 Hz
Procedimiento
  • Velocidad del sonido en el aire a 20 °C: c = 331,3 m/s · √(1 + T / 273,15 K) = 343,21 m/s.
  • Frecuencia percibida f′ = f · (c + v_O) / (c − v_F) = 700 · (c + 0) / (c − 25) = 754,99 Hz.
  • Signos: si fuente y observador se acercan, la frecuencia sube; si se alejan, baja.
Vale para el sonido en aire en reposo con movimiento sobre la recta que une fuente y observador. Para la luz y velocidades muy altas rige la fórmula relativista; si el aire se mueve (viento), las velocidades cambian respecto al medio.

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.

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

Última actualización: · Principios editoriales

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