Una fábrica emite un sonido de 350 Hz cuando la temperatura ambiente es de 18°C. Halle la frecuencia percibida por un taxista que viaja a 63 km/h cuando se acerca a la fábrica y cuando se aleja. Analice las respuestas obtenidas explicando el por qué de la variación de la frecuencia.
Respuestas
Es un caso de efecto Doppler
La expresión general es:
Fo = Ff . (Vs ± Vo) / (Vs ± Vf)
Fo = frecuencia percibida por el observador
Ff = frecuencia emitida por la fuente.
Vs = velocidad del sonido.
Vo = velocidad del observador
Vf = velocidad de la fuente
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.
A 18°C. Vs = 331 + 0,6 . 18 ≅ 342 m/s
Vf = 0
Vo = 63 km/h = 17,5 m/s
Se acerca:
Fo = 350 Hz . (342 + 17,5) / 342 = 368 Hz
Se aleja:
Fo = 350 Hz . (342 - 17,5) / 342 = 332 Hz
Cuando fuente y observador se acercan se produce una sobrepresión en el aire. Se traduce en un aumento en la frecuencia emitida por la fuente. Por eso el observador percibe una frecuencia mayor a la emitida.
Cuando se alejan se produce una rarefacción en el aire y la frecuencia percibida es menor.
Saludos.