Un automóvil hace sonar una bocina a 560 Hz mientras se desplaza con una rapidez de 15 m/s, primero aproximándose a un oyente estacionario y después alejándose de él con la misma rapidez.
Respuestas
Es un caso de efecto Doppler
Fo = F (340 ± Vo) / (340 ± Vf)
F = frecuencia emitida por la fuente.
Fo = frecuencia percibida por el observador
Vf = velocidad de la fuente
Vo = velocidad del observador
Utilizaremos el signo +
• En el numerador si el observador y la fuente se acercan.
• En el denominador si la fuente y el observador se alejan.
Utilizaremos el signo -
• En el numerador si el observador y la fuente se alejan.
• En el denominador si la fuente y el observador se acercan.
Vo = 0 para los dos casos.
1. Se aproxima.
Fo = 560 Hz . 340 / (340 - 15) = 586 Hz
2. Se aleja.
Fo = 560 Hz . 340 / (340 + 15) = 536 Hz
Saludos Herminio.
La frecuencia con la que escucha el oyente a la bocina del automóvil cuando se acerca es de 586 Hz, mientras que cuando se aleja la escucha con una frecuencia de 536 Hz.
La frecuencia varía con el movimiento debido al efecto doppler.
¿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 del sonido
- 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 automóvil.
Los datos son:
Vo = 0 m/s
Vf = 15 m/s
V = 340 m/s
Ff = 560 Hz
Sustituyendo en la ecuación de frecuencia cuando se acercan los vehículos:
Fo = (V+Vo) / (V-Vf) * Ff
Fo = (340+0) / (340-15) * 560
Fo = 586 Hz
- Frecuencia escuchada cuando se aleja el automóvil.
Sustituyendo en la ecuación de frecuencia cuando se alejan los vehículos:
Fo = (340-0) / (340+15) * 560
Fo = 536 Hz
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