Universidad Nacional Mayor de San Marcos Universidad del Per, Decana de Amrica

Facultad de Ciencias Fsicas

Curso de Fsica 2

Prof.: Fis. Luis P. Vilcapoma Lzaro Semestre 2012 - 2

Ondas sonoras

Fis. Luis P. Vilcapoma Lzaro 2012 - 2

Efecto Doppler

Es cuando una fuente, oyente o ambos se encuentra

en movimiento relativo uno respecto al otro, entonces

el oyente no percibe la misma frecuencia del sonido, si

no que percibe una frecuencia que puede ser mayor o

menor, dependiendo del movimiento relativo entre las

mismas.

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Notacin

R: receptor.

F: fuente

v: velocidad del sonido

vR: velocidad del receptor.

vF: velocidad de la fuente.

f : frecuencia del sonido que emite la fuente.

f: frecuencia del sonido que percibe el receptor

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Receptor se acerca a la fuente

v

vvff R

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Receptor se aleja de la fuente

v

vvff R

vR R

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Fuente y receptor en

movimiento

f

R

vv

vvff

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Efecto Doppler en general

f

R

vv

vvff

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Ejercicio 1

Se tiene un carrusel Doppler como se muestra en la

figura. Si la sirena con 4m de radio gira a una

velocidad angular w=2 rad/s emitiendo sonido con una longitud =20 cm. Determine la mxima y mnima frecuencia que percibe el oyente.

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Ejercicio 2 Un polica observa pasar delante de el a una persona viajando en la parte

posterior de un camin el cual por regla no esta permitido. El polica en su

patrullero emprende la persecucin haciendo sonar su sirena a una

frecuencia de 1000Hz. Si el camin tiene una velocidad de 15m/s, el

patrullero 20m/s y considerando la velocidad del sonido 340m/s. Hallar:

20m/s 15m/s

La frecuencia que recibe la persona que viaja en el camin.

La frecuencia reflejada que recibe el polica dentro del patrullero.

El nmero de batidos que recibe el polica.

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Ondas de choque

Se producen cuando la velocidad de la fuente

supera a la velocidad de la onda.

La velocidad del

avin es mayor

a la velocidad

del sonido.

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Ondas de choque

vf . t

ff v

v

tv

tvsen

.

.

2

)2/(sen

vv f

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Mach

Es la relacin que existe entre la velocidad de la

fuente y la velocidad del sonido.

v

vmach

f

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Ejercicio 3

Un avin vuela a Mach 1,75 a 8000 m de altura,

donde la rapidez del sonido es de 320 m/s.

Cunto tiempo despus de pasar el avin

arriba de nosotros, oiremos el trueno snico?

Respuesta: t = 20,7 s