un paracaidista porta un zumbador que emite un tono de 1800 hz .Un amigo ubicado en el suelo directamente abajo escucha el sonido. Suponga que el rapidez del sonido es de 343m/s mientras el paracaidista cae, su amigo en el suelo resiste las ondas de 2150 hz de frecuencia Cuál es la velocidad del paracaidista?
Respuestas
Respuesta:
La frecuencia del sonido que oye el amigo en el suelo diferente a la frecuencia con la que emite el generador de tonos del paracaidista debido al efecto Doppler que se produce como consecuencia de que la fuente del sonido está en movimiento. Sin embargo, la longitud de onda de los dos sonidos es constante, no varía con la velocidad.
Para el sonido emitido por el generador de tonos del paracaidista:
λ = v1/f1
siendo:
λ = longitud de onda del sonido emitido
v1 = velocidad del sonido (340 m/s)
f1 = frecuencia del sonido emitido (1800 Hz)
Para el sonido percibido por el amigo en el suelo:
λ = v2/f2
siendo:
λ = longitud de onda del sonido emitido y percibido (es la misma)
v2 = velocidad del sonido (340 m/s) + velocidad del paracaidista (u)
f2 = frecuencia del sonido percibido (2150 Hz)
a ) Como la longitud de onda no varía, podemos igualar las dos ecuaciones:
v1/f1 = v2/f2
340 m/s / 1800 Hz = (340 m/s + u) / 2150 Hz
u = 340 m/s 2150 Hz / 1800 Hz – 340 m/s
► u = 66,11 m/s
b ) La velocidad relativa del sonido reflejado que percibiría el paracaidista sería la del sonido más su propia velocidad. Es la misma velocidad relativa con la que su amigo en el suelo percibía el sonido, luego la frecuencia será idéntica a la que oía su amigo:
► f = f2 = 2150 Hz