Calculadora del efecto Doppler

El efecto Doppler explica por qué la frecuencia observada y la frecuencia de emisión de una fuente son distintas cuando hay un movimiento relativo entre emisor y receptor. Este fenómeno fue descubierto por el físico austríaco Christian Doppler en 1842.

Cuando un cuerpo que está fijo en un punto emite una onda, esta onda es emitida en todas direcciones con la misma frecuencia.

Efecto Doppler (fuente estática)

Este no es el caso si simultáneamente a la emisión de la onda, el cuerpo tiene una cierta velocidad. En estas condiciones, la frecuencia en la dirección hacia la que el cuerpo se mueve será mayor, es decir, la distancia entre valles de la onda disminuye. Por la misma razón, la distancia entre valles en la dirección opuesta al movimiento aumenta y, por lo tanto, la frecuencia en esta dirección es mayor.

Efecto Doppler (fuente en movimiento)

Esta condición implica que la señal emitida por la fuente será recibida con una frecuencia diferente en función de la dirección desde la que se observe.

Además, el mismo efecto tiene lugar cuando la fuente de emisión está fija pero el observador se mueve con una velocidad relativa respecto a ella.

Esta diferencia entre la frecuencia observada $f_o$ y la frecuencia de emisión $f_e$ puede calcularse a partir de la velocidad de la fuente ($v_f$), la velocidad del observador ($v_o$) y la velocidad de las ondas ($c$) a través del medio donde se encuentran emisor y receptor.

La fórmula que relaciona estas cinco variables es la siguiente:

$$f_o=\left(\frac{c+v_o}{c+v_f}\right)f_e$$

Hay que tener en cuenta que la velocidad del observador es positiva si se acerca hacia la fuente y negativa si se aleja. La velocidad de la fuente, en cambio, es positiva cuando se aleja del observador y negativa cuando se acerca.

En la siguiente calculadora puedes introducir las variables que conozcas para calcular el resto de variables. Se asume de entrada que la velocidad en el medio es igual a 343.2 m/s, que es igual a la velocidad del sonido a nivel del mar.

m/s
Hz
Hz