Efecto Doppler - Explicación y Calculo de ejercicios

Summary

En esta clase sobre el efecto Doppler, se explica cómo el cambio en la frecuencia aparente de las ondas se produce por el movimiento relativo entre la fuente y el observador. Se analizan ejemplos de ondas mecánicas y electromagnéticas, como el sonido de una ambulancia y el corrimiento hacia el rojo y azul en astronomía. También se presentan cálculos matemáticos para determinar la frecuencia recibida en diferentes situaciones. A través de ejercicios prácticos, los estudiantes aprenden a aplicar la teoría a casos reales, destacando la importancia de entender el fenómeno en la física y la astronomía.

Takeaways

• 😀 El efecto Doppler es el cambio en la frecuencia aparente de una onda debido al movimiento relativo entre el emisor y el receptor.
• 😀 Cuando un emisor de sonido se mueve hacia un receptor, el receptor escucha una frecuencia mayor que la emitida.
• 😀 Al alejarse el emisor del receptor, la frecuencia que percibe el receptor disminuye.
• 😀 Este efecto se aplica tanto a ondas mecánicas (como el sonido) como a ondas electromagnéticas (como la luz).
• 😀 En astronomía, el efecto Doppler se usa para estudiar el corrimiento hacia el rojo y hacia el azul de las estrellas y galaxias.
• 😀 La frecuencia de una onda electromagnética aumenta cuando el emisor se acerca y disminuye cuando se aleja, resultando en luz más azul o más roja.
• 😀 El modelo matemático del efecto Doppler incluye fórmulas que consideran la velocidad del sonido, la velocidad del emisor y la del receptor.
• 😀 En situaciones de movimiento relativo, es fundamental considerar quién se está moviendo hacia quién, ya sea el emisor o el receptor.
• 😀 Se presentan ejemplos prácticos como una ambulancia que se aproxima a un observador, mostrando cómo se percibe un sonido más agudo.
• 😀 El cálculo de la frecuencia recibida implica reemplazar datos en la fórmula y tener en cuenta los signos dependiendo del movimiento.

Q & A

¿Qué es el efecto Doppler?

El efecto Doppler es el cambio de frecuencia aparente de una onda producido por el movimiento relativo de la fuente respecto al observador.

¿Cómo afecta el movimiento del emisor a la frecuencia que escucha el receptor?

Si el emisor se acerca al receptor, la frecuencia escuchada por el receptor aumenta; si el emisor se aleja, la frecuencia disminuye.

¿Qué tipo de ondas pueden experimentar el efecto Doppler?

El efecto Doppler puede aplicarse tanto a ondas mecánicas, como el sonido, como a ondas electromagnéticas, como la luz.

¿Cómo se percibe la frecuencia de una ambulancia que se acerca al receptor?

El receptor percibe una frecuencia más alta, es decir, un sonido más agudo, al acercarse la ambulancia.

¿Qué ocurre con la frecuencia de la luz cuando una fuente de luz se aleja del observador?

Cuando una fuente de luz se aleja, la frecuencia disminuye, lo que causa un corrimiento hacia el rojo en el espectro visible.

¿Cuál es la fórmula para calcular la frecuencia recibida en el efecto Doppler?

La frecuencia recibida es igual a la frecuencia emitida multiplicada por el cociente de la velocidad del sonido más la velocidad del receptor, sobre la velocidad del sonido menos la velocidad del emisor.

¿Qué sucede si tanto el emisor como el receptor se están acercando?

Si ambos se acercan, el signo en el numerador es positivo y el signo en el denominador es negativo en la fórmula.

En el contexto de la sirena de un coche de policía, ¿cómo perciben la frecuencia dos personas ubicadas una delante y otra detrás del coche?

La persona delante del coche percibe una frecuencia más alta, mientras que la persona detrás percibe una frecuencia más baja.

¿Cuál es la velocidad del sonido en el aire mencionada en la clase?

La velocidad del sonido en el aire es aproximadamente 340 m/s.

Si un coche de policía se mueve a 20 m/s hacia un coche de bomberos que se mueve en dirección opuesta a 15 m/s, ¿qué frecuencia percibe el conductor del bombero?

El conductor del bombero percibe una frecuencia de 880 Hz, que es más aguda que la frecuencia emitida de 800 Hz.