2 months ago
26
Imagina que estás en mitad de una calle y que un coche la recorre rápidamente de un extremo a otro: percibirás más agudo o más grave el sonido del vehículo según se acerca o se aleja del punto en el que estás. O, un ejemplo más claro: ¿cómo percibes el sonido de la sirena de una ambulancia según esta se acerca o se aleja de ti? El sonido que emite la sirena no cambia, aunque a ti te parezca escucharlo diferente. Esto ocurre por un fenómeno conocido como efecto Doppler.
¿En qué consiste exactamente y por qué lo producen las ambulancias? Esto mismo nos habéis preguntado a través de La Dudoteca. Según su definición, el efecto Doppler comprende el cambio en la frecuencia que notamos cuando la fuente de un sonido se acerca o aleja rápidamente del punto en que nos encontramos. Además, no ocurre solo con las ondas sonoras, también con el resto, como las de luz.
¿Qué relación hay entre el sonido, la frecuencia y la distancia?
Por un lado, el sonido es un conjunto de ondas de presión de aire. Por otro, la frecuencia es el número de veces que se repite un fenómeno, en este caso esas las ondas que componen un sonido, por unidad de tiempo.
La relación entre ambos conceptos es que los sonidos más agudos son consecuencia de ondas con mayor frecuencia (más cambios de presión por segundo, lo que gráficamente se representa con curvas más estrechas y juntas) y los más graves se corresponden con ondas con menor frecuencia (menos cambios de presión por segundo, lo que gráficamente se representa con ondas más anchas y espaciadas), como aclara el maldito Carlos Vivo-Vilches, doctor en Física nuclear, en La Dudoteca. Es decir, cuando las ondas se concentran, el sonido es más agudo. Al distanciarse, más grave. Puede que el siguiente esquema te ayude a visualizarlo:
Altas frecuencias (agudos) a la izquierda y bajas frecuencias (graves) a la derecha. Fuente: Wikimedia. URL: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doppler_effect_diagrammatic.pngEl efecto Doppler ocurre porque cuando el objeto que está generando el sonido se mueve (se acerca o aleja de nosotros), la frecuencia de las ondas sonoras que emite cambia (siempre y cuando nosotros, receptores, no nos movamos también a la misma velocidad) y, por tanto, también varía cómo se percibe el sonido.
Cuando una ambulancia se acerca a nosotros, por ejemplo, a 20 m/s, la velocidad del sonido que emite su sirena hacia nuestros oídos será de 360 m/s (340 m/s propios de la velocidad del sonido en el aire + 20 m/s de la velocidad con la que se acerca el vehículo). En cambio, cuando se aleje su velocidad será de 320 m/s (los 340 del propio sonido - los 20 a los que el vehículo se mueve, ahora alejándose de nosotros), destaca el maldito José María López Tena, profesor de Física, en La Dudoteca. Es decir, que al acercarse la frecuencia es más alta, así que la sirena suena más aguda, mientras que al alejarse la frecuencia es más baja y la sirena suena más grave.
El efecto Doppler del flujo del sonido alrededor de un coche. Autor: Charly Whisky. Fuente: Wikimedia. URL: https://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Doppler#/media/Archivo:Dopplerfrequenz.gifEl efecto Doppler aplica a todas las ondas, que pueden ser, entre otras, de sonido u ópticas (luz), como explica el maldito Edgar Mendez-Lango, doctor en Física experimental e investigador en la Universidad Autónoma de Querétaro (México), en La Dudoteca.
Aplicaciones en astrofísica
En astrofísica, el efecto Doppler permite estudiar el movimiento de estrellas y galaxias por el fenómeno de corrimiento al rojo (hacia el extremo del espectro electromagnético de las radiaciones electromagnéticas al disminuir la frecuencia de la onda) o al azul (hacia su comienzo al aumentar la frecuencia), indica la maldita María de los Ángeles Millán Callado, doctora en Física nuclear experimental e investigadora en el instituto de metrología de Alemania (PTB por sus siglas en alemán), en La Dudoteca.
