Ondas Sonoras - Semana 11
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Universidad Nacional Mayor de San Marcos Universidad del Per, Decana de Amrica
Facultad de Ciencias Fsicas
Curso de Fsica 2
Prof.: Fis. Luis P. Vilcapoma Lzaro Semestre 2012 - 2
Ondas sonoras
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Fis. Luis P. Vilcapoma Lzaro 2012 - 2
Efecto Doppler
Es cuando una fuente, oyente o ambos se encuentra
en movimiento relativo uno respecto al otro, entonces
el oyente no percibe la misma frecuencia del sonido, si
no que percibe una frecuencia que puede ser mayor o
menor, dependiendo del movimiento relativo entre las
mismas.
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Fis. Luis P. Vilcapoma Lzaro 2012 - 2
Notacin
R: receptor.
F: fuente
v: velocidad del sonido
vR: velocidad del receptor.
vF: velocidad de la fuente.
f : frecuencia del sonido que emite la fuente.
f: frecuencia del sonido que percibe el receptor
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Fis. Luis P. Vilcapoma Lzaro 2012 - 2
Receptor se acerca a la fuente
v
vvff R
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Fis. Luis P. Vilcapoma Lzaro 2012 - 2
Receptor se aleja de la fuente
v
vvff R
vR R
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Fis. Luis P. Vilcapoma Lzaro 2012 - 2
Fuente y receptor en
movimiento
f
R
vv
vvff
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Fis. Luis P. Vilcapoma Lzaro 2012 - 2
Efecto Doppler en general
f
R
vv
vvff
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Fis. Luis P. Vilcapoma Lzaro 2012 - 2
Ejercicio 1
Se tiene un carrusel Doppler como se muestra en la
figura. Si la sirena con 4m de radio gira a una
velocidad angular w=2 rad/s emitiendo sonido con una longitud =20 cm. Determine la mxima y mnima frecuencia que percibe el oyente.
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Fis. Luis P. Vilcapoma Lzaro 2012 - 2
Ejercicio 2 Un polica observa pasar delante de el a una persona viajando en la parte
posterior de un camin el cual por regla no esta permitido. El polica en su
patrullero emprende la persecucin haciendo sonar su sirena a una
frecuencia de 1000Hz. Si el camin tiene una velocidad de 15m/s, el
patrullero 20m/s y considerando la velocidad del sonido 340m/s. Hallar:
20m/s 15m/s
La frecuencia que recibe la persona que viaja en el camin.
La frecuencia reflejada que recibe el polica dentro del patrullero.
El nmero de batidos que recibe el polica.
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Ondas de choque
Se producen cuando la velocidad de la fuente
supera a la velocidad de la onda.
La velocidad del
avin es mayor
a la velocidad
del sonido.
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Fis. Luis P. Vilcapoma Lzaro 2012 - 2
Ondas de choque
vf . t
ff v
v
tv
tvsen
.
.
2
)2/(sen
vv f
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Mach
Es la relacin que existe entre la velocidad de la
fuente y la velocidad del sonido.
v
vmach
f
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Ejercicio 3
Un avin vuela a Mach 1,75 a 8000 m de altura,
donde la rapidez del sonido es de 320 m/s.
Cunto tiempo despus de pasar el avin
arriba de nosotros, oiremos el trueno snico?
Respuesta: t = 20,7 s