El efecto Doppler es un fenómeno físico donde un aparente cambio de frecuencia de onda es presentado por una fuente de sonido con respecto a su observador cuando esa misma fuente se encuentra en movimiento. Este fenómeno lleva el nombre de su descubridor, Christian Andreas Doppler, un matemático y físico austríaco que presentó sus primeras teorías sobre el asunto en 1842.

Para que exista el sonido son necesarias dos cosas, por un lado una fuente de vibración mecánica y por el otro un medio elástico a través del cual se propague la perturbación. Ahora bien, cómo percibimos este sonido depende de si la fuente o el receptor están en movimiento.

El efecto Doppler establece el cambio de frecuencia de un sonido, de acuerdo con el movimiento relativo entre la fuente del sonido y el receptor. Este movimiento puede ser de la fuente, del observador o de los dos. El efecto puede observarse en todo tipo de ondas y los ejemplos más conocidos se refieren tanto a ondas sonoras como electromagnéticas.

Sin embargo hay ejemplos cotidianos de efecto Doppler en los que la velocidad a la que se mueve el objeto que emite las ondas es comparable a la velocidad de propagación de esas ondas. La velocidad de una ambulancia (50 km/h) puede parecer insignificante respecto a la velocidad del sonido al nivel del mar (unos 1.235 km/h), sin embargo se trata de aproximadamente un 4% de la velocidad del sonido, fracción suficientemente grande como para provocar que se aprecie claramente el cambio del sonido de la sirena desde un tono más agudo a uno más grave, justo en el momento en que el vehículo pasa al lado del observador.

Donde :fo = frecuencia que percibe el observador (también se usa como fr o frecuencia de la señal recibida).ff = frecuencia real que emite la fuente (también se usa como fe o frecuencia de la señal emitida)vs = velocidad del sonido (343 m/s) CONSTANTEvo = velocidad del observador (también se usa como vr o velocidad del receptor)vf = velocidad de la fuente (también se usa como ve o velocidad del emisor)

NOTA IMPORTANTE:Si el observador se acerca a la fuente emisora, el signo en el numerador será + (más) y simultáneamente el signo en el denominador será – (menos).

Ahora, si el observador se aleja de la fuente emisora, el signo en el numerador será – (menos) y simultáneamente el signo del denominador será + (más).

La radio emite un sonido con frecuencia de 440 HzEl mono (perdón, el receptor u observador) camina hacia la fuente (la radio, fija) con velocidad de 20 m/sPregunta: ¿con qué frecuencia recibe el sonido el receptor?Analicemos los datos que tenemos: fo = x (desconocida): frecuencia que percibe el observadorff = 440 Hz: frecuencia real que emite la fuentevs = 343 m/s: velocidad del sonidovo = 20 m/s: velocidad del observador (con signo + ya que se acerca a la fuente)vf = 0: velocidad de la fuente (fuente en reposo)

Nótese que la velocidad de la fuente (la radio) es 0 (cero) pues se haya en un lugar fijo, no tiene movimiento.

Respuesta:

El receptor (el mono) percibe el sonido con una frecuencia de 466 Hz.

La clave para resolver este y otros ejercicios está en saber colocar el signo de suma o de resta a la velocidad del receptor y la del emisor.