Efecto doppler

EL EFECTO DOPPLER
EL EFECTO DOPPLER CLÁSICO
Descubierto por Christian Andreas Doppler, es la variación aparente de la frecuencia de cualquier onda emitida, por ejemplo luz o sonido, cuando la fuente de la onda se acerca o se aleja del observador.
El efecto doppler clásico, presenta diferentes casos de análisis:
• Observador acercándose a una fuente
Un observador O se mueve con una velocidadque tiene una dirección y sentido hacia una fuente de sonido S que se encuentra en reposo. El medio es aire y también se encuentra en reposo. 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 v, sino la siguiente:

La velocidad del medio no cambia, la longitud 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

• Observador alejándose de una fuente
Cuando el observador se aleja de la fuente, la velocidad será
y demanera superior usando el teorema de pitagoras análoga podemos deducir que

• Fuente acercándose al observador
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 sonido más agudo.

la longitud de onda percibida para una fuente que se mueve con velocidad será:
Como Lambda=V/f se puede decir que:• Fuente alejándose del observador
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 (+).

• La fuente y el observador se mueven al mismo tiempo
Se aplica la siguiente fórmula:
Los signos (+-)y(-+) deben ser aplicados dela siguiente manera: si el numerador es una suma, el denominador debe ser una resta y viceversa.
Si la fuente de sonido se aleja del observador el denominador es una suma, pero si se acerca es una resta.
Si el observador se aleja de la fuente el numerador es una resta, pero si se aleja es una suma.
Se puede dar el caso de numerador y denominador sean una suma, y también de numerador ydenominador sean una resta.
EFECTO DOPPLER MACH
Un F/A-18 Hornet rompiendo la barrera del sonido. El disco blanco que se forma es vapor de agua condensándose a consecuencia de la onda de choque. Este fenómeno se conoce como "Singularidad de Prandtl-Glauert"
Singularidad de Prandtl-Glauert
La singularidad de Prandtl-Glauert es un punto en el que ocurre una caída súbita de la presión del aire y seconsidera generalmente como la causa de la nube de condensación visible que aparece cuando un avión atraviesa la barrera del sonido.
Si la humedad del aire es suficiente, cuando un objeto alcanza la velocidad del sonido se produce una variación extrema de presión, la cual puede producir la condensación del vapor de agua presente en el aire.
El Numero Match

El Número Mach (M), conocido en eluso coloquial como mach (pronúnciese /ˈmɑːx/ o /ˈmɑːk/), es una medida de velocidad relativa que se define como el cociente entre la velocidad de un objeto y la velocidad del sonido en el medio en que se mueve dicho objeto. Dicha relación puede expresarse según la ecuación
Es un número adimensional típicamente usado para describir la velocidad de los aviones. Mach 1 equivale a la velocidad delsonido, Mach 2 es dos veces la velocidad del sonido, etc.
• Match
1)Subsónico M < 0,7
2)Transónico 0,7 < M < 1,2 Match1
3)Supersónico 1,2 < M < 5
4)Hipersónico M > 5 1

Cuando un avión se acerca a la velocidad del sonido, la forma en que el aire fluye alrededor de su superficie cambia y se convierte en un fluido compresible, dando lugar a una resistencia mayor.
Cono de Mach
Para poder...