El efecto Doppler es el nombre dado al cambio percibido en la frecuencia de la onda cuando la fuente que la origina está en movimiento. En este efecto se basan los aparatos que utiliza la policía de tráfi co para determinar la velocidad de los automóviles. Un radar de tráfi co situado en una autopista, tarda 2 107 s en ser recibida por el aparato. El siguiente haz de microondas se emite al cabo de un segundo y tarda 6 107 s en regresar. Contesta: a. ¿A qué distancia se encuentra el automóvil cuando le llega primero la onda? b. ¿A qué distancia llega la segunda onda? c. ¿Cuál es la velocidad del carro? Toma la velocidad de la microonda como: 3 108 m/s.
Respuestas a la pregunta
Datos:
Vf = 3108 m/s
V = 320 m/seg
Vo = ?
Vf : velocidad de la fuente
Vo: velocidad del observador o del carro
V : Velocidad del sonido
t= 6107 seg
t`= 2107 seg
Calculemos las frecuencias:
f = 1/t
f = 1/6107 seg
f = 1,64 * 10⁻⁴ Hz
f`= 1/2107 seg
f`= 4,75 *10⁻⁴Hz
Efecto Doopler: cambio de frecuencia de onda
f`= f ( V+ Vo) / V+ Vf
c. ¿Cuál es la velocidad del carro?
[f`( V+ Vf) /f] - V = Vo
Vo= 4,75 *10⁻⁴Hz (320 m/seg + 3108 m/s) / 1,64 * 10⁻⁴ Hz - 320 m/seg
Vo = 9608,65 m/seg
a. ¿A qué distancia se encuentra el automóvil cuando le llega primero la onda?
Vo = λ*f´´
λ = 9608,65 m/seg/4,75 *10⁻⁴Hz
λ = 0,20 m
b. ¿A qué distancia llega la segunda onda?
Vf = λ *f
λ = 3108 m/s/ 1,64 * 10⁻⁴ Hz
λ = 0,19 m
Datos:
Vf = 3108 m/s
V = 320 m/seg
Vo = ?
Vf : velocidad de la fuente
Vo: velocidad del observador o del carro
V : Velocidad del sonido
t= 6107 seg
t`= 2107 seg
Calculemos las frecuencias:
f = 1/t
f = 1/6107 seg
f = 1,64 * 10⁻⁴ Hz
f`= 1/2107 seg
f`= 4,75 *10⁻⁴Hz
Efecto Doopler: cambio de frecuencia de onda
f`= f ( V+ Vo) / V+ Vf
c. ¿Cuál es la velocidad del carro?
[f`( V+ Vf) /f] - V = Vo
Vo= 4,75 *10⁻⁴Hz (320 m/seg + 3108 m/s) / 1,64 * 10⁻⁴ Hz - 320 m/seg
Vo = 9608,65 m/seg
a. ¿A qué distancia se encuentra el automóvil cuando le llega primero la onda?
Vo = λ*f´´
λ = 9608,65 m/seg/4,75 *10⁻⁴Hz
λ = 0,20 m
b. ¿A qué distancia llega la segunda onda?
Vf = λ *f
λ = 3108 m/s/ 1,64 * 10⁻⁴ Hz
λ = 0,19 m