EL EFECTO DOPPLER Y SUS APLICACIONES
EL EFECTO DOPPLER
Estaba el otro día yo en una calle cercana a mi casa cuando
de pronto comencé a escuchar un ruido sumamente grave producido por la sirena
de una ambulancia, a manera que la ambulancia se acercaba este sonido se iba
haciendo más agudo hasta que cuando la ambulancia pasó el ruido se volvió grave
y luego no lo escuché más, entonces fue como decidí investigar un poco sobre
este suceso y fue como di a encontrar con este maravilloso tema que tiene
aplicación en muchas ramas de la ciencia. Efectivamente este era el efecto
Doppler el cual se hace presente cuando existe una fuente emisora de sonido y
otra fuente receptora del mismo.
Procederé a explicar un poco sobre el origen de este efecto y
algunas de sus aplicaciones que están presentes en nuestra rutina.
Fue en el año 1842 cuando Christian Andreas Doppler, austriaco, profesor de matemáticas y geometría práctica
en el Instituto Técnico de Praga, presentó su tratado llamado Sobre
el color de la luz en estrellas binarias y otros astros frente a un
congreso de ciencias naturales que se presentó en Praga, pero fue recién en
1845 que un meteorólogo confirmó su principio.
Este principio se expone básicamente como el cambio aparente
de la frecuencia de una onda producida por una fuente en movimiento relativo
con respecto a un observador.
Tal
que:
Fo: Frecuencia percibida por el observador
Fo: Frecuencia percibida por el observador
Ff: Frecuencia emitida por la fuente
V: Velocidad del sonido (343 m/s)
Vo: Velocidad del observador
Vf: Velocidad a la que viaja la fuente
Entonces si tomamos una fuente emisora de sonido y analizamos su comportamiento con respecto a su velocidad sería:
En este caso la fuente generadora del sonido está una posición estática, haciendo que esta no genere el efecto Doppler ya que emite a una frecuencia constante haciendo así que todos los observadores puedan oír en la misma frecuencia.
Fo = Ff
Para este segundo caso la fuente emisora del sonido se mueve con velocidad menor a la velocidad del sonido haciendo evidente la presencia del efecto Doppler.
Al estar la fuente alejada del observador, este escucha un sonido grave.
Mientras que a medida que la fuente se acerca, el observador escuchará el sonido más agudo.
Vf < V
En este tercer caso la velocidad a la que viaja la fuente emisora del sonido viaja a la velocidad del sonido (343 m/s) por lo que si ponemos al observador en la posición de enfrente de la fuente, este no escuchará nada hasta que la fuente llegue hacia a él. caso contrario pasaría si pusiéramos al observador en la parte trasera ya que oiría un sonido muy grave ya que la frecuencia es más baja.
Vf = V
Vf > V
Análogamente si tomamos cualquier tipo de onda es posible analizarla tomando los principios del efecto Doppler, es así como se usa actualmente en:
Astronomía.- Midiendo la frecuencia de las ondas electromagnéticas generadas por las estrellas para determinar a qué velocidad se mueven y su composición, el Big Bang, etc.
Oceanografía.- Con el uso de los radares, para determinar la velocidad a la que se mueven las olas o si es que un objeto se acerca.
Medicina.- Uso del ultrasonido, ecocardiogramas, medición de velocidad de flujo de la sangre, etc.
Entre muchas aplicaciones más.
En síntesis del artículo, podemos recalcar que gracias al efecto Doppler es que hoy en día podemos explicar muchas cosas que quizá siempre hubiera sido un enigma como el Big Bang, o que es de gran ayuda en la medicina como el ultrasonido, pero como todo tiene una explicación, fue como apareció para resolver este problema el grandioso Andreas Doppler.
Bibliografía:
-http://www.medigraphic.com/pdfs/anaradmex/arm-2003/arm032g.pdf
-http://www.ing.una.py/pdf_material_apoyo/clase_04.pdf
-http://www.astro.ugto.mx/~papaqui/ondasyfluidos/Tema_1.19-Efecto_Doppler.pdf
-https://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/11346/1/Acustica.pdf
-https://www.factoriadeingenieros.com/efecto-doppler/
-https://www.vix.com/es/btg/curiosidades/3669/que-es-el-efecto-doppler
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