¿Sabes qué es el efecto Doppler?

Si eres fanático de The Big Bang Theory y no te pierdes ningún episodio, debes recordar el momento en que Sheldon se vistió efecto Doppler para ir a una fiesta de disfraces organizada por Penny. El nerd incluso trató de explicarle a la rubia lo que significaba el atuendo, diciendo que era “un cambio aparente en la frecuencia de una onda causado por el movimiento relativo entre la fuente de la onda y el observador”, pero entendiste la explicación. ?

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Este curioso efecto fue descrito por primera vez por el físico austriaco Christian Johann Doppler, de ahí el nombre del fenómeno, y está relacionado con la forma en que un observador estacionario percibe la frecuencia de un sonido emitido por una fuente en movimiento. Como saben, las ondas sonoras son producidas por la vibración de un cuerpo y el tono de un sonido determinado depende de la cantidad de veces que ese cuerpo vibra por segundo.

Por lo tanto, cuanto más rápida sea la vibración, más fuerte, o más estridente, será el sonido producido. Por el contrario, cuanto más lenta es la vibración, más bajo (o más bajo) es el sonido. Sin embargo, para comprender el efecto Doppler, también es necesario comprender cómo se comportan las ondas cuando la fuente emisora ​​está en movimiento.

Así, cuando un objeto que emite ondas sonoras es estático, la propagación se produce de forma simétrica, alejándose de la fuente a una velocidad constante y sin presentar variaciones notables en la frecuencia del sonido.

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Sin embargo, cuando el objeto que emite las ondas sonoras se mueve en una determinada dirección, comprime el aire que está directamente frente a él. Así, las ondas sonoras emitidas por un cuerpo en movimiento se acumulan delante del objeto, provocando que la frecuencia del sonido se perciba más alta en la parte delantera que en la trasera.

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Ambulâââânciaaaaaaa …

Ahora, imagina que se te acerca una ambulancia. A medida que el vehículo se acerca, percibimos que el sonido de la sirena es más alto. Sin embargo, justo después de que pasa la ambulancia, el tono se vuelve más serio y bajo. Lo mismo ocurre con los coches que tocan la bocina a nuestro lado. ¡Este es el efecto Doppler!

Así, a medida que la ambulancia se acerca a un “oyente”, las ondas sonoras se comprimen más en la parte delantera del vehículo, provocando un aumento en la frecuencia del sonido de la sirena. Y, tan pronto como la ambulancia pasa al observador, las ondas sonoras se propagan, haciendo que el oyente note una disminución en la frecuencia de la sirena. Vea el video a continuación, producido por Robert Krampf, para comprender mejor este fenómeno:

Avión supersónico

Pero, ¿qué pasa cuando la fuente de sonido viaja a velocidades cercanas a la del sonido, es decir, 340 metros por segundo? Piense, por ejemplo, en un avión supersónico. Las olas se concentrarán en el morro de la aeronave, en el mismo punto, formando una barrera de presión que incluso puede destruir el avión.

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Después de que el objeto cruza la barrera del sonido, o la velocidad supersónica, dentro de la aeronave, no se escuchará nada, ya que las ondas se quedarán atrás. Ni siquiera dentro de la cabina se podrá escuchar el ruido del aire o de los motores, solo el ruido normal que produce la tripulación, ya que el sonido de las voces de los pilotos no se ve afectado por la velocidad del avión.

Sin embargo, un observador estacionario notará un fuerte estallido en el momento exacto en que el avión supera esta barrera de presión, concentrada en el morro del avión. Esta maniobra está prohibida cerca de ciudades y edificios, ya que provoca una fuerte onda de choque capaz de romper cristales y causar daños estructurales menores a los edificios.

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Curiosidades sobre el efecto Doppler

Pero si crees que el Efecto Doppler es solo para explicar cómo las sirenas de las ambulancias se vuelven menos irritantes después de pasarnos o para convertirse en divertidas fantasías, lamentamos informarte que te equivocas Verificar:

• Existen radares meteorológicos que se basan en el Efecto Doppler para realizar la predicción meteorológica mediante la medición de ondas electromagnéticas;
• Los astrónomos confían en este fenómeno para, después de observar la desviación en la frecuencia de la luz, descubrir nuevos planetas y estrellas binarias, e incluso medir la velocidad de otros cuerpos celestes en el cosmos;
• Los ecocardiogramas combinan la ecografía y el efecto Doppler para permitir que los cardiólogos visualicen las estructuras del corazón.