1. Efecto Doppler

$$ f' = f\,\frac{v \pm v_{obs}}{v \mp v_{foco}} $$

Si foco y observador se acercan, la frecuencia aumenta; si se alejan, disminuye.

2. Ejemplos resueltos

Ambulancia que se acerca a 20 m/s emitiendo 500 Hz ($v=340$ m/s).

$f' = 500\cdot\dfrac{340}{340-20} = 531{,}25$ Hz

Una fuente de 1000 Hz se aleja de un observador en reposo a 30 m/s. Calcula la frecuencia percibida (v = 340 m/s).

$f'=f\dfrac{v}{v+v_f}=1000\cdot\dfrac{340}{370}=919\ \mathrm{Hz}$

Un observador se acerca a 20 m/s a una fuente fija de 440 Hz. ¿Qué frecuencia percibe?

$f'=f\dfrac{v+v_o}{v}=440\cdot\dfrac{360}{340}=466\ \mathrm{Hz}$

Una ambulancia emite 800 Hz y pasa junto a un observador a 25 m/s. Calcula la frecuencia al acercarse y al alejarse.

Acercándose: $f'=800\cdot\dfrac{340}{315}=863\ \mathrm{Hz}$. Alejándose: $f'=800\cdot\dfrac{340}{365}=745\ \mathrm{Hz}$

3. Errores frecuentes

  • Medir los ángulos respecto a la superficie y no respecto a la normal.
  • Pensar que $\lambda$ no cambia al cambiar de medio.

1. Si la fuente se acerca al observador, la frecuencia percibida: (1 punto)

2. Problemas numéricos (g = 9,8 m/s²; v_sonido = 340 m/s; I₀ = 10⁻¹² W/m²): (4 puntos)

a ) Frecuencia (Hz) percibida de una fuente de 600 Hz que se aleja a 34 m/s.

b ) Frecuencia (Hz) percibida de una fuente de 500 Hz que se acerca a 17 m/s.

c ) Velocidad (m/s) de una fuente que, al acercarse, hace que se perciban 420 Hz en lugar de 400 Hz.

d ) Frecuencia (Hz) percibida por un observador que se aleja a 34 m/s de una fuente fija de 600 Hz.