Material necesario — Cuadernillo de datos: sí — fórmula aproximada del efecto Doppler, Tema C.5.
Prerrequisitos
- Efecto Doppler: cuando una fuente de ondas y un observador se acercan entre sí, la frecuencia percibida por el observador es MAYOR que la frecuencia emitida; si se alejan, es MENOR
- Para rapideces de la fuente vs mucho menores que la rapidez de la onda v (vs << v), el cambio de frecuencia se aproxima como Δf ≈ f0·(vs/v)
- El cambio de frecuencia Δf se SUMA a f0 si la fuente se acerca, y se RESTA si se aleja
Una ambulancia con una sirena de frecuencia f0 se acerca a un observador estacionario en línea recta, con una rapidez vs mucho menor que la rapidez del sonido v. f0 = 600 Hz vs = 25 m s⁻¹ v (sonido) = 340 m s⁻¹
a
Escribe la fórmula aproximada del efecto Doppler para vs << v.
[1]
b
Calcula el cambio de frecuencia Δf.
[2]
c
Indica si la frecuencia percibida por el observador es mayor o menor que f0, y calcula su valor.
[2]
Pistas progresivas
- 1General — la ambulancia se acerca, así que ya sabes que la frecuencia percibida va a ser MAYOR que f0, antes incluso de calcular nada. Úsalo para comprobar tu resultado al final.
- 2Apartado a) — busca en el Cuadernillo, Tema C.5, la fórmula aproximada del efecto Doppler para vs << v.
- 3Apartado a), fórmula — Δf ≈ f0 · (vs/v).
- 4Apartado b) — sustituye directamente los tres valores dados (f0, vs, v) en la fórmula.
- 5Apartado b), cifras — Δf = 600 × (25/340) ≈ 44 Hz.
- 6Apartado c) — como la fuente se ACERCA, la frecuencia percibida es f0 + Δf (mayor que f0).
- 7Apartado c), cifras — f_percibida = 600 + 44 = 644 Hz.
Teoría básica
- Efecto Doppler aproximado (vs << v): Δf ≈ f0·(vs/v). — Cuadernillo de datos, Tema C.5.
- Fuente acercándose → frecuencia percibida MAYOR (f0 + Δf). Fuente alejándose → frecuencia percibida MENOR (f0 − Δf).
- El efecto Doppler también ocurre con luz (desplazamiento al rojo/azul) y con cualquier tipo de onda, no solo el sonido.
Refuerzo
Libro — Oxford Physics 2023 — Topic C.5 Doppler effect, fórmula aproximada para vs << v.
Cuadernillo — Cuadernillo de datos de Física — Tema C.5, efecto Doppler.
Vídeo —
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Apartado a) —
Δf ≈ f0·(vs/v).
Apartado b) —
Δf = 600 × (25/340) ≈ 44 Hz.
Apartado c) —
Al acercarse la fuente, la frecuencia percibida es MAYOR que f0: f_percibida = f0 + Δf = 600 + 44 = 644 Hz.
Variantes de este problema
Problemas de prueba generados a partir de esta ficha — mismo prerrequisito y habilidad, enunciado distinto. Sirven para comprobar si lo que marcaste aquí está realmente dominado.