INVESTIGACION EFECTO DOPPLER



INDICE:
EFECTO DOPPLER 2
1 ¿QUIÉN LO DESCUBRIÓ? 2
2 ¿EN QUE CONSISTE? 2
3 Álgebra del efecto Doppler en ondas sonoras: 4
4 Aplicaciones Efecto Doppler: 6
 Corrimiento al Rojo 6
 Corrimiento al Azul 6
 Efecto Doppler Relativista 6
 Ondas de Choque 6
4.1 Corrimiento al Rojo: 6
4.2 Corrimiento al Azul: 6
4.3 Efecto Doppler Relativista: 7
4.4 Ondas de Choque: 8
5 Ejercicio: 9
6 WEBGRAFÍA 9EFECTO DOPPLER
1 ¿QUIÉN LO DESCUBRIÓ?
El efecto Doppler, llamado así por Christian Andreas Doppler, consiste en la variación de la VELOCIDAD de cualquier tipo de ONDA emitida o recibida por un objeto en movimiento. Doppler propuso este efecto en 1842 en una monografía titulada "Sobre el color de la luz en estrellas binarias y otros astros“
Su hipótesis fue investigada en 1845 para el casode ONDAS SONORAS por el científico holandés Christoph Hendrik Diederik Buys Ballot, confirmando que el TONO de un sonido emitido por una fuente que se aproxima al observador es más agudo que si la fuente se aleja.
Hippolyte Fizeau descubrió independientemente el mismo fenómeno en el caso de ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS en 1848. Por lo que en Francia este efecto se conoce como "Efecto Doppler-Fizeau".
2¿EN QUE CONSISTE?
Supongamos que un objeto inmóvil (en adelante emisor) emite un sonido, y otro objeto inmóvil (en adelante receptor) escucha este sonido. La velocidad con que viaja este sonido es V = λ*f , donde V es la rapidez del sonido, λ es la longitud de onda y f es la frecuencia. El observador o receptor escucha este sonido con esa velocidad, con esa longitud de onda y con esa frecuencia.(ver esquema)







Ambos observadores recibirán el mismo sonido puesto que ambos escucharan dicho sonido con las mismas características (V, λ, f ).
Si el emisor se encuentra en movimiento, y el receptor inmóvil escucha este sonido. La rapidez con que viaja este sonido es V = λ*f, pero además el emisor se encuentra viajando con velocidad Ve, la rapidez del sonido, será entonces la suma de estasvelocidades. El observador o receptor escucha este sonido con esa Nueva Velocidad. (ver esquema)







Note del esquema que el sonido llegará a ambos observadores con distintas características (V, λ, f ), por lo que escucharán sonidos distintos.
Si el emisor se encuentra inmóvil, y el receptor(es) se mueve al escuchar este sonido. La rapidez de este sonido es V = λ*f , pero además el receptor seencuentra viajando con velocidad Vr, la rapidez del sonido, será entonces la suma de estas velocidades. El observador o receptor escucha este sonido con esa Nueva Velocidad. (ver esquema)








Por lo que ocurre el mismo efecto anterior. El sonido llegará a ambos observadores con distintas características (V, λ, f )
Si el emisor se encuentra en movimiento, y el receptor también, la rapidez deeste sonido es V = λ*f , pero además el receptor se encuentra viajando con velocidad Vr y el emisor con velocidad Ve, la rapidez del sonido, será entonces la suma de estas velocidades (ver esquema).

Note que a un observador le llega el sonido primero que al otro, por lo que nuevamente ambos escuchan un sonido distinto, con características distintas ((V, λ, f ).
Note usted que si cambia la velocidaddel sonido recibido, producto del movimiento del emisor, del receptor, o de ambos, lo que cambiará en el sonido son sus características como λ o f al ser escuchado, no así el sonido emitido que es siempre el mismo.
3 Álgebra del efecto Doppler en ondas sonoras:
Imaginemos que un observador O se mueve hacia una fuente S que se encuentra en reposo.
El medio es aire y se encuentra en reposo. Elobservador O comienza a desplazarse hacia la fuente con una velocidad Vo. La fuente de sonido emite un sonido de velocidad V, frecuencia f y longitud de onda λ. Por lo tanto, la velocidad de las ondas respecto del observador no será la V del aire, sino la siguiente:

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


Pero como...