Question

la sirena de un camión de bomberos en reposo emite con una frecuencia de 400Hz, calcula la frecuencia q preside un ciclista con una velocidad de 10m/s
a)cuando el ciclista se acerca al camión
b)cuando se aleja
siendo la velocidad del sonido 340m/s​

Answer 1

La sirena de un camión de bomberos en reposo emite con una frecuencia. La frecuencia que percibe el ciclista cuando:

a) se acerca al camión  es  de 411,76 Hz

b) cuando se aleja es de 388,24 Hz

Efecto Doppler: es el cambio de frecuencia aparente de una onda producido por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observador.​

Datos:

Observador en movimiento, fuente en reposo:

fo= [(V± Vo)/V]f

V = 340m/seg

Vo = 10m/seg

f = 400Hz

La frecuencia que percibe el ciclista cuando:

a) se acerca al camión  

fo= [(V+ Vo)/V]f

fo= [(340m/seg+10m/seg)/340m/seg]400Hz

fo = 411,76 Hz

b) cuando se aleja

fo= [(V- Vo)/V]f

fo= [(340m/seg-10m/seg)/340m/seg]400Hz

fo = 388,24 Hz

Answer 2

La frecuencia con la que escucha el ciclista a la sirena del camión de bomberos se acerca es de 447  Hz, mientras que cuando se aleja la escucha con una frecuencia de 352.9  Hz.

Este es un problema de efecto doppler en donde la frecuencia de la onda se ve afectada por el movimiento.

¿Cómo se calcula la frecuencia?

Cuando la fuente se acerca al observador se usa la ecuación:

                                Fo = (V+Vo) / (V-Vf) * Ff

Mientras que cuando se aleja:

                               Fo = (V-Vo) / (V+Vf) * Ff

donde:

• V: es la velocidad de la luz.
• Vo: es la velocidad del observador.
• Vf: es la velocidad de la fuente.
• Fo: es la frecuencia del observador.
• Ff: es la frecuencia de la fuente.

• Frecuencia escuchada cuando se aproxima el camión.

Los datos son:

Vo = 10 m/s

Vf = 0

V = 340 m/s

Ff = 400 Hz

Sustituyendo en la ecuación de frecuencia cuando se acercan los vehículos:

Fo = (V+Vo) / (V-Vf) * Ff

Fo = (340+40) / (340-0) * 400

Fo = 447  Hz

• Frecuencia escuchada cuando se aleja la patrulla.

Sustituyendo en la ecuación de frecuencia cuando se alejan los vehículos:

Fo = (340-40) / (340+0) * 400

Fo = 352.9 Hz

Más sobre el efecto doppler:

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