Ondas

Velocidad de una onda
De Wikillerato
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Todas las ondas tienen una velocidad de propagación finita., en la cuyo valor influyen las fuerzas recuperadoras elásticas delmedio y determinados factores de la masa del medio: la densidad lineal en las cuerdas; la profundidad del agua bajo la superficie, o el coeficiente adiabático, la masa molecular y la temperatura en elcaso de la propagación del sonido en un gas.
Cuándo la fuente de ondas y el observador se encuentran en movimiento relativo respecto al medio en el cual se propaga la onda, la frecuencia de lasondas es diferente de la frecuencia de las ondas emitidas por la fuente. Este fenómeno se conoce como efecto Doppler en honor al físico C. J. Doppler (1803-1853) quien lo observó por primera vez en lasondas sonoras.
El caso más sencillo es el de una fuente que se mueve en linea recta a velocidad constante respecto de un observador en reposo. Existen dos casos muy diferentes según que la velocidad dela fuente sea mayor o menor que la velocidad de la fuente que emite.

En todos los casos la velocidad es constante y, como siempre, será:





PROBLEMA


Si el intervalo de tiempo entrelas posiciones sucesivas de S lo llamamos t, entonces la separación de los frentes de onda es (v-u)t y (v+u)t. Pero vt representa la distancia de los frentes de onda en cualquier dirección si la fuentees estacionaria. Así pues existe una variación sistemática de la longitud de onda con la dirección para las ondas emitidas desde una fuente móvil; éste es el efecto Doppler. En particular, tenemoslmin=l0(1-u/v)
lmax=l0(1+u/v)
O bien
nmin=n0 / (1-u/v)
nmax=n0 / (1+u/v)
para las frecuencias
La situación es más complicada para otras direcciones, pero puede analizarse sencillamente si ladistancia de la fuente al punto de observación es grande comparada con la longitud de onda. En este caso se llega al resultado siguiente

l(q)=l0(1-u cos q / v)
o bien
n (q)=n0/(1-u cos q / v)...