Cómo se usa
- Escriba la Frecuencia de la fuente, por ejemplo 700 Hz para una sirena.
- Escriba la Velocidad de la fuente y la Velocidad del oyente: un valor positivo para acercarse y uno negativo para alejarse.
- Revise la Velocidad del sonido en el aire. El valor por defecto, 340 m/s, es el del nivel del mar en condiciones estándar.
- Lea Frecuencia que se oye y Cambio de frecuencia, y abra Cómo se calcula para ver la fórmula con los números.
La fórmula
Cuando una fuente de sonido y un oyente se mueven por el aire, la frecuencia que percibe el oyente es distinta de la que emite la fuente. OpenStax da el resultado para una fuente y un observador en movimiento como f_o = f_s((v ± v_o)/(v ∓ v_s)), con el signo superior para el acercamiento. Aquí f_s es la frecuencia de la fuente, f_o la frecuencia que observa el oyente, v la velocidad del sonido, v_o la velocidad del oyente y v_s la velocidad de la fuente.
f_o = f_s × (v + v_o) ÷ (v − v_s)
f_s = frecuencia de la fuente, Hz
v = velocidad del sonido en el aire, m/s
v_o = velocidad del oyente, positiva hacia la fuente
v_s = velocidad de la fuente, positiva hacia el oyente- Si la fuente se acerca al oyente, sube la frecuencia que se oye, porque el denominador v − v_s se hace menor.
- Si el oyente se acerca a la fuente, la frecuencia también sube, por medio del numerador v + v_o.
- La fuente debe ser más lenta que el sonido, para que v − v_s sea mayor que cero.
Lo que esta calculadora no incluye
- El viento, que transporta el sonido y cambia su velocidad sobre el suelo.
- Una fuente o un oyente que se mueven a la velocidad del sonido o más rápido, caso en el que esta fórmula no se aplica.
- La luz y la radio. La misma idea se aplica a ellas, pero la fórmula es otra, y esta calculadora es para el sonido en el aire.
Ejemplo resuelto: una sirena de 700 Hz que se acerca a un oyente
Una sirena emite 700 Hz y se mueve a 25 m/s hacia un oyente que está quieto, en un aire donde el sonido viaja a 340 m/s. El oyente percibe f_o = 700 × 340 ÷ (340 − 25) = 755,56 Hz, es decir, 55,56 Hz más que la frecuencia de la sirena.
| Dato | Valor |
|---|---|
| Frecuencia que se oye | 755,6 Hz |
| Cambio de frecuencia | +55,56 Hz |
Preguntas frecuentes
¿Por qué suena más agudo una sirena cuando se acerca?
Cuando la fuente se acerca, cada onda se emite desde un punto más cercano a la anterior, así que las ondas le llegan con más frecuencia. La fórmula lo muestra con un denominador v − v_s menor, lo que hace más alta la frecuencia que se oye.
¿Qué unidades puedo escribir?
Las casillas de velocidad aceptan metros por segundo o km/h y las convierten, así que 90 km/h equivalen a 25 m/s. Escriba la frecuencia en hercios, con k, M o G para miles, millones o miles de millones.
¿Cuál es la velocidad del sonido en el aire?
A nivel del mar, en condiciones estándar, es de unos 340 m/s. NASA Glenn la da como unas 761 mph para ese caso. Aumenta cuando el aire se calienta, así que use el valor del aire en el que se encuentra cuando lo conozca.
¿El efecto Doppler funciona con la luz?
La misma idea se aplica a la luz y a la radio, pero la fórmula es otra, porque la luz no necesita aire para propagarse. Esta calculadora solo funciona para el sonido en el aire.
¿Qué pasa si la fuente va más rápido que el sonido?
La fórmula deja de aplicarse cuando la fuente se mueve a la velocidad del sonido o más rápido, así que la calculadora muestra un aviso en lugar de una frecuencia. Use una velocidad de la fuente inferior a la del sonido.
¿Por qué el cambio sale negativo cuando la fuente se aleja?
Cuando la fuente se aleja, el denominador v − v_s crece y la frecuencia que se oye es menor que la emitida. Un cambio negativo significa que el sonido que oye tiene un tono más grave.
Fuentes
- OpenStax University Physics Volume 1, sección 17.7: The Doppler Effect (ecuación 17.20) (en inglés)
- NASA Glenn: velocidad del sonido, unas 761 mph a nivel del mar en condiciones estándar (en inglés)
Cifras y texto revisados por última vez el jueves, 12 de noviembre de 2026.