Efecto Doopler

Introducción
Para el proyecto de Física Y Laboratorio II. Se diseñara y se pondrá en marcha un dispositivo que nos permita visualizar mas de cerca el efecto Doppler en ondas sonoras y poder así comprobar las relaciones que hay entre las frecuencias del emisor y receptor en función de las velocidades de ambos y del sonido.

Abstract
For the project of Physics and Laboratory II. Will bedesigned and implemented a device that allows us to see more closely the Doppler Effect in sound waves and thus to check the relationships between the frequencies of the transmitter and receiver based on both rates and sound.

Marco Teórico

Efecto Doppler
Cuando una fuente de ondas (emisor) y un observador (receptor) se están moviendo uno respecto al otro, la frecuencia de las ondas observada porel receptor no es la misma que la frecuencia de las ondas emitida por la fuente. Este fenómeno recibe el nombre de efecto Doppler en honor al físico C. J. Doppler (1803-1853) quien lo observó por vez primera en ondas sonoras.

Observador acercándose a una fuente

Cuando la fuente está quieta y el observador se acerca, las ondas sonoras se agrupan de tal manera que las longitudes de onda seacortan produciendo un tono de mayor frecuencia. La frecuencia recibida por el receptor es igual a la que emite la fuente más la variación de frecuencia.
La fuente emite un sonido de velocidad V, frecuencia y longitud de onda. Por lo tanto, la velocidad de las ondas respecto del observador no será, sino la siguiente:

Sin embargo, no debemos olvidar que como la velocidad del medio no cambia, lalongitud de onda será la misma, por lo tanto, si:

El observador al acercarse a la fuente oirá un sonido más agudo, esto implica que su frecuencia es mayor. A esta frecuencia mayor captada por el observador se la denomina frecuencia aparente, que la denominamos f'.

El observador escuchará un sonido de mayor frecuencia debido a que

Siendo c la velocidad de las ondas y, vO y vF lasvelocidades del observador y de la fuente respectivamente. Experimentalmente, vemos que el efecto Doppler se puede poner de manifiesto de tres maneras diferentes: con el movimiento del receptor, con el movimiento del emisor o el de ambos. En la experiencia de laboratorio que vamos a realizar veremos los dos primeros casos, ya que la guía utilizada permite el movimiento de uno de los dos solamente.Observador alejándose de la fuente
En el caso en que la fuente está quieta y el receptor se aleja, las ondas sonoras se retiran de modo que sus longitudes de onda aumentan produciendo un tono de menor frecuencia.
Analicemos el caso contrario: cuando el observador se aleja de la fuente, la velocidad será y de manera superior usando el teorema de Pitágoras análoga podemos deducir que

Fuenteacercándose al observador
En el caso en que el observador está quieto y la fuente sonora se acerca, las ondas sonoras se amontonan unas con otras reduciendo la longitud de onda, lo que trae como consecuencia que la frecuencia aumente.
En este caso la frecuencia aparente percibida por el observador será mayor que la frecuencia real emitida por la fuente, lo que genera que el observador perciba un sonidomás agudo.
Por tanto, la longitud de onda percibida para una fuente que se mueve con velocidad será:

Como podemos deducir que:

Fuente alejándose del observador
En el caso en que el observador está quieto y la fuente sonora se aleja, la ondas sonoras se alargan unas con otras aumentando la longitud de onda, lo que trae como consecuencia que la frecuencia sea menor.
Haciendo unrazonamiento análogo para el caso contrario: fuente alejándose; podemos concluir que la frecuencia percibida por un observador en reposo con una fuente en movimiento será:

Cuando la fuente se acerque al observador se pondrá un signo (-) en el denominador, y cuando la fuente se aleje se reemplazará por (+).
Cuando la fuente y el observador se mueven al mismo tiempo se aplica la siguiente fórmula, que...