El efecto Doppler ocurre cuando una fuente de sonido se mueve hacia o aleja del observador. Si la fuente se acerca, el tono del sonido percibido es más agudo debido a que las ondas de sonido se comprimen. Si la fuente se aleja, el tono es más grave porque las ondas se separan. La frecuencia percibida depende de la velocidad relativa entre la fuente y el observador. Cuando la velocidad de la fuente excede la velocidad del sonido, se forma una onda de choque cónica.

1. E f e c t o D o p p l e r

3. Ondas con fuente de sonido en reposo

4. Ondas con fuente de sonido en movimiento

5. Ondas con fuente de sonido igualando a la velocidad del sonido

6. Cuando el observador se mueve hacia la fuente con velocidad v 0 , la velocidad la velocidad de la onda es v ’ = v + v 0 . La frecuencia es entonces f ’ = v ’ / l = ( v + v 0 ) / l O f ’ = f (1 + v 0 / v ) Si el observador se aleja de la fuente, la frecuencia es f ’ = f (1 - v 0 / v )

7. Cuando la fuente se mueve hacia el observador con velocidad v s , durante cada vibración la fuente se mueve una distancia v s T = v s / f . Y la longitud de onda se acorta en esa cantidad. Entonces l’ = l - D l = l - v s / f Entonces f ’ = v / l’ = v /(l - v s / f ) = v /( v / f - v s / f ) O f ’ = f /(1- v s / v )  ’

8. Similarmente, si la fuente se aleja del observador se tiene que: f ’ = f /(1 + v s / v ) Los dos resultados se pueden resumir en f ’ = f ( v  v 0 )/( v v s ) Los signos superiores se refieren al movimiento de una hacia el otro, y los inferiores se refieren al movimiento de uno alejandose del otro.

9. Cuando v s execede la velocidad del sonido, se forma una onda de choque, como se muestra. Frente de choque cónico vt 0 1 2 S 0 S 1 S 2 v S t  S N

10. El móvil que supera la velocidad del sonido es un “supersónico”. En ese momento se produce un estampido debido a la compresión a que está sometido el aire Coche a 1,4 Mach Transbordador espacial superando la barrera del sonido