Un tren que avanza a 20 m/s hace sonar un silbato a 300 Hz al pasar junto a un observador estacional. ¿Cuáles son las frecuencias que oye el observador al pasar el tren?
Respuestas
Las frecuencias que oye el observador son 317.67 Hz y 282.35 Hz.
EXPLICACIÓN:
Para este caso debemos aplicar el efecto Doppler.
f = f'· [1 ± V(movil)/V(sonido)]
Entonces, existen dos frecuencias, una cuando se acerca el tren y otra cuando se aleja el tren.
1- Se acerca el tren.
f = (300 Hz)·(1 + 20m/s/340 m/s)
f = 317.64 Hz
2- Se aleja el tren.
f = f = (300 Hz)·(1 - 20m/s/340 m/s)
f = 282.35 Hz
Entonces, tenemos que las frecuencias que escuchará serán 317.64 Hz y 282.35 Hz.
Mira otro ejemplo de efecto Doppler en brainly.lat/tarea/10525211.
La frecuencia que oye el observador cuando el tren se aleja es de 283,47 Hz.
¿Qué es el Efecto Doppler?
El efecto Doppler determina la variación de la frecuencia de una onda, en presencia de movimiento de la fuente que la emite, del receptor o incluso de ambos.
Si la fuente se acerca al receptor, se usa la expresión:
f' = f * (Vs + Vo)/(Vs - Vf)
Si la fuente se aleja del receptor, se usa la expresión:
f' = f * (Vs - Vo)/(Vs + Vf)
Donde:
- f': es la frecuencia que percibe el observador.
- f: es la frecuencia con que la fuente emite la onda.
- Vs: es la velocidad del sonido.
- Vo: es la velocidad del observador.
- Vf: es la velocidad de la fuente.
Como datos tenemos:
- f = 300 Hz.
- Vs = 343 m/s (en el aire a 20 °C).
- Vo = 0 m/s.
- Vf = 20 m/s.
Considerando que la fuente se aleja del observador, se obtiene:
f' = f * (Vs - Vo)/(Vs + Vf)
f' = (300 Hz) * [(343m/s - 0 m/s)/(343 m/s + 20 m/s)
f' = (300) * [(343)/(363)]
f' = 300 * 0,9449
f' = 283,47 Hz
Por lo tanto, el observador oye una frecuencia de 283,47 Hz.
Ver más sobre el Efecto Doppler en brainly.lat/tarea/13105843
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