Efecto Doppler: Características y ecuación

Efecto Doppler

El efecto Doppler es el fenómeno por el cual la frecuencia de ondas percibida por un observador varía cuando el foco, el emisor o el propio observador se desplazan uno respecto al otro.

Ecuaciones en función del movimiento relativo

Estado del observador y el foco

Movimiento y Fórmula

Observador en reposo
Foco móvil

Se acercan	$\nu´=\cfrac{v}{\lambda-v_FT}$
Se alejan	$\nu´=\nu\left(1-\cfrac{v_F}{v}\right)$

Observador móvil
Foco en reposo

Se acercan	$\nu´=\nu\left(1+\cfrac{v_o}{v}\right)$
Se alejan	$\nu´=\nu\left(1-\cfrac{v_o}{v}\right)$

Observador móvil
Foco móvil

Se acercan	$\nu´=\nu\left(\cfrac{v+v_o}{v-v_F}\right)$
Se alejan	$\nu´=\nu\left(\cfrac{v+v_o}{v-v_F}\right)$

Donde:

$\nu´:$ frecuencia percibida por el observador
$\nu:$ frecuencia emitida por la onda
$v:$ velocidad de la onda
$v_F:$ velocidad del foco
$v_o:$ velocidad del observador
$T:$ periodo de la onda

Ejemplo

La frecuencia de un silbato de una locomotora de tren es de $\it{300}\textit\ {Hz}$ . Si el tren viaja con una velocidad de $\it{30}\ \textit{m/s}$ , ¿con qué frecuencia percibe el sonido un observador en reposo cuando el tren se aleja de él?

Datos	Planteamiento
$\nu=300\ \text{Hz}$	Como el foco se encuentra en movimiento, alejándose de un observador en reposo, se tiene:
$v_F=30\ \text{m/s}$	$\nu´=\nu\left(1-\cfrac{v_F}{v}\right)=300\left(1-\cfrac{30}{340}\right)={273,5\cdot 10^{2}\ \text{Hz}}$

Solución:

$\underline{\text{El observador percibirá el sonido con una frecuencia de }273,5\cdot 10^{2}\ \text{Hz}}$ 