El efecto Doppler
Hoy os traigo un post más teórico para amenizaros la mañana. Este trata sobre el efecto Doppler, un efecto relacionado con la velocidad, el sonido y las ambulancias. Supongo que a muchos os sonará este efecto, pero, de lo que estoy seguro es que todos vosotros lo habéis presenciado. ¿Os habéis dado cuenta de cómo escucháis el sonido de la sirena de la ambulancia conforme se va a acercando o alejando? Podéis pensar que emite un sonido distinto, pero por la sirena de la ambulancia siempre suena lo mismo, de echo el conductor no notará nada raro, pero tú, escucharás más aguda la ambulancia cuando se acerque y más grave cuando se aleje.
Antes de entrar en más detalles, vamos a hacer una pequeña explicación de lo que es el sonido. El sonido no es más que la propagación de muy pequeñas vibraciones en el aire. Nuestro sistema auditivo, junto al cerebro, es capaz de percibirlas y transformarlas en eso que suena en nuestra cabeza. Una de las características de un sonido es su frecuencia, que es lo que determinará un sonido como más grave o más agudo. La frecuencia, físicamente, es el número de ondas (o vibraciones) que se emiten en un segundo y se mide en hertzios (Hz), por ejemplo, un altavoz que emita un sonido a 440 Hz estará vibrando 440 veces por segundo. Nosotros, los seres humanos, somos capaces de escuchar desde los 20 a los 20.000 Hz, pero cada animal puede escuchar un rango distintos, es por eso que hay silbatos para ciertos animales que nosotros no podemos escuchar pero a ellos les vuelve locos.
Sabiendo ya lo que es el sonido vamos a ver qué es el efecto Doppler. Pues muy sencillo, el efecto Doppler no es nada más que la variación de la frecuencia debido a la velocidad relativa entre emisor y receptor. Con las siguientes imágenes se entiende muy fácilmente:
La diferencia entre el caso estático y el caso en movimiento es más que obvia, se observa muy claramente como, cuando se produce el efecto Doppler, las diferencia entre las ondas y, por tanto, la frecuencia, es mucho más pequeña. Esto hará que escuches el sonido más agudo si el foco emisor se acerca hacía a ti y, por el contrario, más grave si se aleja.
Puede parecer un efecto complejo matemáticamente, pero realmente no lo es, de hecho, en el caso más sencillo, cuando el emisor se aleja o se acerca en línea recta al emisor, las fórmulas se reducen a lo siguiente:
Siendo v la velocidad del sonido en el medio (para el aire 340 m/s), vr la velocidad del receptor y vs la velocidad del emisor. Por poneros un ejemplo, un sonido de 900 Hz, la frecuencia a la que emiten las ambulancias, sonaría así:
Pero si la ambulancia se aleja a 65 km/h, tendría una frecuencia de unos 850 Hz, que sonaría así:
La diferencia es bastante notable, y es esto lo que ocurre cuando se produce el efecto Doppler.
Pero el efecto Doppler no le ocurre solo al sonido, el efecto Doppler le ocurre a todas las ondas, incluso a la luz, de la misma manera. Esto tiene un efecto importantísimo en las astronomía, ya que hay observaciones que presentan un color más rojizo y otras más azulados, en función de si el objeto se aleja o se acerca. Os dejo más información sobre el corrimiento al rojo y el corrimiento al azul por si os interesa. De hecho, como curiosidad, y para los más atrevidos, si fueras con el coche a poco más de 257.000 km/h el semáforo en vez de verlo rojo lo verías verde, lo de después igual ya es más difícil verlo.
Y hasta aquí el post de hoy, un post un poco más teórico pero divertido y sencillo de entender. Espero que os haya gustado y, como siempre os digo, si tenéis alguna duda o pensáis que hay algo incorrecto podéis hablarme a través de Twitter o correo electrónico.