Problema 5. Un automóvil se mueve hacia la izquierda con una velocidad v = 30 m·s-1. En dirección contraria (rebasado suficientemente el punto de cruce) va un camión a una velocidad v' = 21 m·s-1, con una gran superficie reflectora en la parte posterior (figura 1). El automóvil emite un bocinazo (emisión instantánea) con una frecuencia de 1000 Hz. Determinar:

      a ) la frecuencia de las ondas percibidas por el observador situado a la derecha del coche.

      b ) la frecuencia de las ondas que llegan a la superficie reflectora del camión.

      c )la frecuencia de las ondas que percibirá el observador después de que las ondas se hayan reflejado en el camión.

      d ) la frecuencia de las ondas que percibirá el conductor del coche después de la reflexión en el camión.

      Solución:

      Ejercicio de aplicación de las consecuencias del efecto Doppler.

      u (1000 Hz.) frecuencia de la onda emitida por el foco

      u' frecuencia de la onda percibida por el observador

      u' = u·(vsonido - vobservador)/(vsonido - vfoco)

      Para los signos de las velocidades consideramos positivo el sentido de foco a observador.

      a ) frecuencia de onda percibida por el observador inmóvil:

      u' = 1000 · (330 - 0)/(330 - (-30)) = 916'66 Hz.

      b ) ahora el observador está situado en el camión, que se aleja del foco con velocidad. De nuevo planteamos las ecuaciones, atendiendo a los signos:

      u' = 1000 · (330 - 21)/(330 - (-30)) = 858'33 Hz.

      c ) Ahora la onda sufre un doble desplazamiento doppler, esto lo reflejamos considerando ahora la frecuencia de la onda emitida es la reflejada en el camión:

      u ' = 858'33 · (330 - 0)/(330 -(-21)) = 806'97 Hz.

      d ) Ahora el desplazamiento doppler es triple, consideramos la frecuencia de la onda la de la reflejada en el camión, ya calculada:

      u ' = 858'33 · (330 - 30)/(330 -(-21)) = 733'6 Hz.