Cuando estamos detenidos y escuchamos la sirena de una ambulancia que se acerca rápidamente, nos damos cuenta que, una vez que nos rebasa, el sonido que percibimos cambia abruptamente de tono (que implica un cambio de frecuencia). ¿A qué se debe este fenómeno? ¿Sucede aun cuando los autos no se muevan rápidamente?

Analicemos lo que ocurre: si la ambulancia no está en movimiento, el sonido de la sirena se escucha con el mismo tono en cualquier posición, pues se trata de una fuente sonora que emite ondas en todas direcciones y el sonido viaja con la misma velocidad.

Si la ambulancia se mueve entre dos personas, éstas escuchan el sonido de manera diferente. Para quien la ambulancia se aleja, percibe el sonido más grave, ya que la separación de las ondas sonoras se va incrementando y su frecuencia baja; sin embargo, el observador para quien la ambulancia se acerca, escucha el sonido más agudo, pues las ondas sonoras sumadas a la velocidad del móvil, hacen que la frecuencia aumente.

Una vez que la ambulancia rebasa la posición de la persona para quien la ambulancia se acercaba, cambia el tono del sonido que escucha, pues baja la frecuencia de las ondas sonoras. A este fenómeno se le conoce como efecto Doppler en honor a Christian Doppler (1803-1853), quien lo explicó en 1842.

Fig. 1 Dos observadores en posiciones diferentes escuchan el sonido de la ambulancia con distinta frecuencia, dependiendo de su posición con respecto al móvil.

El efecto Doppler es un fenómeno natural para todo movimiento ondulatorio, por lo que se aplica no sólo al sonido, sino también a otros fenómenos como la luz. La diferencia de frecuencia en las ondas nos permite saber si un móvil se aleja o se acerca a un observador; por ello resulta muy útil, sobre todo en el caso de objetos lejanos, como las estrellas y galaxias en el Universo, que nos ofrecen información a través de sus espectros de luz.

¿Dónde se transmite más rápido el sonido, en el aire o en el agua?

Explique en qué consiste el efecto Doppler