Este documento describe el efecto Doppler y las ecuaciones matemáticas que lo rigen. Explica que el efecto Doppler ocurre cuando hay un movimiento relativo entre la fuente de sonido y el observador, lo que causa una variación en la frecuencia percibida. Presenta seis casos posibles dependiendo de si la fuente y/u observador se mueven acercándose o alejándose, y deriva la fórmula para calcular la frecuencia aparente en cada caso.

1. Física III
6to cuatrimestre (1er Parcial)
Bloque I.-Características de las ondas electromagnéticas y acústicas

2. Secuencia Didáctica 2.- ¿Que es la acústica?

3.  Efecto Doppler
Naturaleza del efecto Doppler. El efecto Doppler es la variación de tono que
sufre un sonido cuando existe movimiento relativo entre una fuente de sonido y un
observador, como el tono depende de la frecuencia, es claro que la variación de tono
es debido a una variación de la frecuencia, pero la frecuencia de la fuente es
constante, por lo tanto la variación de frecuencia tiene que deberse al movimiento
relativo entre la fuente y el observador.

4. Clasificación del movimiento relativo en el efecto Doppler. El movimiento relativo entre la
fuente sonora y el observador puede ser de tres tipos.
1. La fuente sonora está en movimiento y el observador en reposo.
2. La fuente sonora está en reposo y el observador en movimiento.
3. Tanto la fuente sonora como el observador están en movimiento.
Ecuaciones del efecto Doppler. Nuestro objetivo es deducir las ecuaciones
para calcular la frecuencia aparente que percibe el observador en los seis casos, que
son.
1. La fuente está en reposo y el observador se acerca.
2. La fuente está en reposo y el observador se aleja.
3. La fuente se acerca a un observador en reposo.
4. La fuente se aleja de un observador en reposo.
5. El observador y la fuente se mueven acercándose.
6. El observador y la fuente se mueven alejándose.

5. Primer caso: La fuente está en reposo y el observador se acerca.
v s  0
Fig.1
vo
Un observador acercandose a una velocidad Vo a una fuente sonora en reposo Vo.
f` = f (1 + Vo/V)

6. Segundo caso: La fuente está en reposo y el observador se aleja.
v s  0
Fig. 2
vo
Un observador alejandose a una velocidad Vo a una fuente sonora en reposo Vo.
f` = f (1 - Vo/V)

7. Tercer caso: La fuente se acerca a un observador en reposo.
Fig. 3
vs
vo  0
La fuente sonora se acerca con una velocidad Vs a un observador en reposo Vo.
f` = f (V / V - Vs)

8. Cuarto caso: La fuente se aleja del observador en reposo.
Fig. 4
v s
vo  0
La fuente sonora se aleja con una velocidad Vs a un observador en reposo Vo.
f` = f (V / V + Vs)

9. Quinto caso: La fuente y el observador se mueven acercándose.
Fig. 5
vs vo
La fuente sonora se acerca con una velocidad Vs a un observador en movimiento
con velocidad Vo.
f` = f (V + Vo / V - Vs)

10. Sexto caso: La fuente y el observador se mueven alejándose.
vs
o
Fig. 6
v
La fuente sonora se aleja con una velocidad Vs a un observador en movimiento con
velocidad Vo.
f` = f (V - Vo / V + Vs)

11. Bibliografía
•Apuntes de Física IPN – Prof. Eduardo Alfaro Miranda
•Física Conceptual – Paul G. Hewitt