Fis II 4

INFORME Nº4
EFECTO DOPPLER

1. OBJETIVO

Apreciar el efecto Doppler en ondas sonoras.
Plantear una relación entre la frecuencia de la onda emitida por una fuente con la frecuencia captada por un observador cuando están en movimiento relativo.

2. PROCEDIMIENTO

Cargue el programa correspondiente al experimento

Con las pestañas: empieza, continúa y paso, ud. podrá controlar el experimento.Los datos para todo el experimento son:
Frecuencia de la onda emitida: f0 = 340 Hz
Velocidad del sonido: Vs = 340 m/s


I. FUENTE EN REPOSO Y OBSERVADOR EN REPOSO

Coloque los siguientes datos:
Velocidad de la fuente: Vemisor = 0,
Velocidad del observador: Vobservador = 0

Haga correr el programa con la pestaña Empieza, luego presione pausa y mida la longitud de onda (distancia entre dosfrentes de onda).

λv (m) = 1m

Calcule la longitud de onda utilizando la ec. (1):


λ(m) = 1 m

FORMULA:
λ = Vs/ fo


Observando el Movimiento Oscilatorio según la fuente, tome los tiempos de una oscilación completa t1 (instante cuando llega el 1er. frente de onda al observador) y t2 (instante cuando llega el 2do. frente de onda al observador), determine el periodo virtual Tv = t2 – t1 y lafrecuencia virtual f v y calcule T(s) y f (Hz).


Tv = 1s ; f v = 1Hz ; T(s) = 0, 00294 ; f (Hz) = 340



FORMULA:
Tv = t2 – t1 , T = 1/f

Explique si hay efecto doppler.
Si hay efecto doppler por el cambio de frecuencia en el observador.

II. FUENTE EN MOVIMIENTO Y OBSERVADOR EN REPOSO

IIa. Fuente acercándose al Observador en reposo.

a) Con los siguientesdatos.
VObservador = 0 (observador en reposo)
Vv, emisor = 0,200
Corra el programa con Empieza, luego presione Pausa determine Tv y f v anótelos
en la Tabla I
b) siga el mismo procedimiento con los siguientes valores de Vv, emisor = 0,3; 0,4 y 0,8
y complete la Tabla I.

Tabla I
vv, emisor
vemisor (m/s)
Oscilación percibida por el observador
 
 
Tv
fv
T (s)fp (Hz)
vs/(vs-vemisor)
0.2
68
0,8
1,25
0,0024
425,00
1,25
0.3
102
0,7
1,43
0,0021
485,71
1,43
0.4
136
0,6
1,67
0,0018
566,67
1,67
0,6
204
0,4
2,50
0,0012
850,00
2,50
0,8
272
0,2
5,00
0,0006
1700,00
5,00

FORMULA:
Tv = t2 – t1 , T = 1/f






IIa. Fuente alejándose del Observador en reposo.
Con los siguientes datos.
a) VObservador = 0 (observador en reposo)
Vv, emisor = 0,200Corra el programa con Empieza, iniciar a tomar los datos cuando la fuente o emisor
pase al observador, luego con Pausa determine Tv y f v anótelos en la Tabla II.
b) siga el mismo procedimiento con los siguientes valores de Vv, emisor = 0,3; 0,4 y 0,8
y complete la Tabla II.
TABLA II

vv, emisor
vemisor (m/s)
Oscilación percibida por el observador
 
 
Tv
fv
T (s)
f (Hz)vs/(vs+vemisor)
0.2
68
1,2
0,83333333
0,00352941
283,333333
0,833333333
0.3
102
1,3
0,76923077
0,00382353
261,538462
0,769230769
0.4
136
1,4
0,71428571
0,00411765
242,857143
0,714285714
0.8
272
1,8
0,55555556
0,00529412
188,888889
0,555555556


FORMULA:
Tv = t2 – t1 , T = 1/f




III. FUENTE EN REPOSO Y OBSERVADOR EN MOVIMIENTO
Con los siguientes datos.
a) Vv, Observador = 0,200
Vv,emisor = 0 (emisor o fuente en reposo)
Corra el programa con Empieza, luego con Pausa determine Tv y f v anótelos en la
Tabla III.
b) siga el mismo procedimiento con los siguientes valores de Vv, Observador = 0,3; 0,4 y
0,6 y complete la Tabla III.

Tabla III
Vv, observador
Vobservador (m/s)
Oscilación percibida por el observador
 
 
Tv
fv
T (s)
fP (Hz)
(vs-vobservador)/vs
0,2
68
1,24
0,80645161
0,00364706
274,193548
0,8
0,3
102
1,42
0,70422535
0,00417647
239,43662
0,7
0,4
136
1,66
0,60240964
0,00488235
204,819277
0,6
0,6
204
2,48
0,40322581
0,00729412
137,096774
0,4


FORMULA:
Tv = t2 – t1 , T = 1/f




5. ANALISIS DE LOS RESULTADOS

(a) Con los datos de la Tabla I, haga las siguientes graficas utilizando Excel:




f P vs Vemisor









f P vs....