Ondas y sonido

Doppler — fuente que se acerca

Pulsa Reproducir — aumenta v_s de la fuente hacia el observador; f′ sube por encima de 440 Hz.

Doppler — fuente que se acerca — simulación interactiva de Ondas y sonido. Pulsa Reproducir — aumenta v_s de la fuente hacia el observador; f′ sube por encima de 440 Hz. Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.

Efecto Doppler

Una fuente en movimiento comprime los frentes de onda delante de ella, elevando la frecuencia observada.

Cuando la fuente se acerca a un observador en reposo, cada cresta sucesiva se emite desde una posición más cercana y llega con mayor frecuencia que la emitida.

• Efecto Doppler f′ = f · c/(c − v_s)
• Acercándose → f′ mayor

Informe de investigación

Planifique la pregunta antes de abrir el laboratorio.

El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.

Pregunta de conducción

Una fuente de sonido se mueve hacia un oyente estacionario mientras emite un tono constante. ¿El oyente escucha un tono más alto, más bajo o el mismo que la frecuencia verdadera de la fuente?

Predicciones para pesar

• El oyente escucha un tono más alto que la frecuencia real de la fuente.
• El oyente escucha exactamente el mismo tono.
• El oyente escucha un tono más bajo.

Roles variables

Lo que configuraste:

• Frecuencia de fuente f (Hz)
• Velocidad de fuente v_s (m/s)

Lo que mides:

• Frecuencia observada f′ (Hz)

Cómo se desarrolla la investigación

1. Abra el valor preestablecido de aproximación Doppler y presione Restablecer. La fuente emite 440 Hz en el aire 20°C; el oyente está quieto.
2. Habilite la lectura de frecuencia observada en el observador.
3. Establezca la velocidad de aproximación de la fuente para cada prueba y registre la frecuencia observada.

Ecuación rectora

Efecto Doppler (fuente en movimiento) — f′ = f·(c + v_o)/(c − v_s)

Una fuente que se mueve hacia un oyente estacionario comprime los frentes de onda que tiene delante, elevando la frecuencia que el oyente escucha: f′ = f·c/(c − v_s).

Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan

• Para una prueba, calcule f′ = f·c/(c − v_s) usando c = 331.3·√(1 + 20/273.15) m/s para aire 20°C. Compare con la tabla.
• Explique por qué f′ sigue aumentando a medida que v_s crece, y qué pasaría con la fórmula (y con el sonido) si v_s alguna vez alcanzara la velocidad del sonido c.

¿Dónde aparece esto más allá del laboratorio?

• La sirena de una ambulancia suena más aguda cuando se acerca y de repente baja de tono cuando pasa y se aleja. Utilice la convención de signos de la fórmula Doppler para explicar la caída.
• Este experimento solo cubre una fuente próxima. Si la fuente se alejara, ¿esperaría que (c − v_s) se convirtiera en (c + v_s) en el denominador? Explique qué efecto tiene eso en f′.

• AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
• IB Physics — C.5 Doppler effect
• General High School Physics — Waves & sound
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Bienvenido al efecto Doppler: aproximación
2. Selecciona el observador
3. Pulsa Reproducir
4. Tono ascendente
5. Abre el panel de estudio
6. ¡Lo lograste!

Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.

Abrir laboratorio interactivo →

Descargar ficha de laboratorio →

Efecto Doppler