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Contenido principal

Repaso de efecto Doppler

Repasa las habilidades y los términos clave relacionados con el efecto Doppler, incluido cómo interpretar los diagramas de frente de onda.

Términos clave

TérminoSignificado
Frente de ondaSuperficie imaginaria que representa puntos en una perturbación que vibran al unísono, como la onda que se forma al tirar una piedra al agua.
Efecto DopplerCambios en la frecuencia y la longitud de onda de una onda debido al movimiento relativo entre la fuente de ondas y el observador.

Comprender el efecto Doppler usando diagramas de frente de onda

Las ondas sonoras son ondas longitudinales que se propagan esféricamente desde su fuente en todas las direcciones, como las de la sirena del coche de policía en la Figura 1 a continuación. La distancia entre dos frentes de onda consecutivos representa la longitud de onda de la onda de sonido. La frecuencia de la onda se puede medir contando el número de frentes de onda detectados por el observador durante un periodo de tiempo.
Figura 1. Cuando la fuente y el (los) observador(es) están en reposo, la distancia entre los frentes de onda es la misma para ambos observadores
Para una fuente y un observador sin movimiento relativo, los frentes de onda están todos centrados en la fuente en todo momento. Los observadores de cualquier lado escucharán la frecuencia de sonido de la fuente.
Cuando la fuente y el observador se mueven uno con relación al otro, la distancia entre los frentes de onda cambia dependiendo de dónde se encuentre el observador. Por ejemplo, si la sirena se mueve hacia el observador de la derecha, los frentes de onda están más cerca entre sí para el observador D y más separados para el observador I (Figura 2).
Figura 2. Cuando la fuente y el (los) observador(es) se mueven entre sí, la distancia entre frentes de onda depende de si la fuente y el observador se acercan o se separan
Ten en cuenta que la rapidez de las ondas no está cambiando. La rapidez depende solo del medio, y el medio no está cambiando. Las ondas viajan a la misma rapidez, pero la frecuencia observada depende de cualquier movimiento relativo entre el observador y la fuente.
Cuando la frecuencia observada cambia, también lo hace la longitud de onda. Si el observador y la fuente se mueven uno hacia el otro, entonces la frecuencia aumenta y la longitud de onda disminuye. En la Figura 2, el observador D, a la derecha, ve frentes de onda con mayor frecuencia, así que el espaciado entre ellos (o longitud de onda) también se reduce.
Si el observador y la fuente se alejan unos de otros, la frecuencia observada disminuye y la longitud de onda aumenta. En la Figura 2, el observador I, a la izquierda, ve los frentes de onda con menos frecuencia que cuando la fuente estaba en reposo, por lo que aumenta el espacio entre cada frente de onda. Estas observaciones coinciden con la
cuando la rapidez es constante.

Aprende más

Para comprobar tu comprensión y trabajar hacia el dominio de estos conceptos, consulta los ejercicios de esta lección.

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