Calculadora del Efecto Doppler — Frecuencia Percibida🌎 Actualizado mayo de 2026
El efecto Doppler es el cambio en la frecuencia percibida de una onda cuando la fuente o el observador se mueven relativamente. La fórmula para sonido es f' = f × (v ± vo) / (v ∓ vs), donde v es la velocidad del sonido, vo la del observador y vs la de la fuente. Explica por qué una ambulancia suena más agudo al acercarse y más grave al alejarse.
Cuándo usar esta calculadora
- Resolver problemas de ondas y acústica en física.
- Entender el cambio de tono de sirenas y vehículos.
- Aplicar Doppler en radares de velocidad.
- Calcular redshift en astronomía (Doppler óptico).
- Ecografía Doppler en medicina.
Ejemplo real: Ambulancia a 108 km/h tocando sirena de 900 Hz
- Datos: frecuencia fuente = 900 Hz, v_sonido = 343 m/s, v_fuente = 30 m/s (108 km/h), v_observador = 0 m/s (parado en la vereda).
- Acercándose: f' = 900 × 343 / (343 - 30) = 900 × 343 / 313 = 986.3 Hz.
- Cambio: +86.3 Hz (+9.6%).
- Alejándose: f' = 900 × 343 / (343 + 30) = 900 × 343 / 373 = 827.6 Hz.
- Cambio: -72.4 Hz (-8%).
- Cambio total al pasar: de 986 a 828 Hz = 158 Hz de diferencia.
Cómo funciona
3 min de lecturaEl efecto Doppler en acción
Descrito por el físico austríaco Christian Doppler en 1842, es el cambio aparente de frecuencia cuando la fuente de una onda se mueve respecto al observador. La fórmula para sonido en aire:
f' = f × (v_sonido ± v_observador) / (v_sonido ∓ v_fuente)Signo superior (+/-): se acercan.
Signo inferior (-/+): se alejan.
Velocidad del sonido según el medio
| Medio | Velocidad (m/s) | Velocidad (km/h) |
|---|---|---|
| Aire a 0°C | 331 | 1.192 |
| Aire a 20°C | 343 | 1.235 |
| Aire a 40°C | 355 | 1.278 |
| Helio | 972 | 3.500 |
| Agua dulce (20°C) | 1.484 | 5.343 |
| Agua de mar | 1.530 | 5.508 |
| Hielo | 3.300 | 11.880 |
| Aluminio | 5.100 | 18.360 |
| Acero | 5.960 | 21.456 |
| Diamante | 12.000 | 43.200 |
Ejemplos cotidianos del Doppler
Ambulancia pasando a 108 km/h (30 m/s)
Sirena a 1.000 Hz:
Auto de F1 a 300 km/h (83.3 m/s)
Motor a 800 Hz:
Aplicaciones tecnológicas
Radares de velocidad
Emiten microondas a 10-35 GHz. Miden el cambio de frecuencia de la onda reflejada en el vehículo:
Δf = 2 × f_emisión × v_vehículo / cUn radar a 24 GHz sobre un auto a 100 km/h detecta un shift de ~4.444 Hz, fácil de medir.
Ecografía Doppler
Ultrasonido a 2-10 MHz hacia la sangre. Los glóbulos rojos reflejan con frecuencia cambiada. Permite medir flujo sanguíneo en arterias (coronaria, carótida) no invasivamente.
Astronomía: Redshift
La luz de galaxias lejanas se corre al rojo (frecuencia menor) porque se alejan. Edwin Hubble (1929) descubrió que el redshift aumenta con la distancia, probando la expansión del universo:
z = Δλ/λ ≈ v/c (para v << c)La galaxia más lejana conocida, GN-z11, tiene z ≈ 10.6, implicando que la vemos cuando el universo tenía 400 millones de años.
GPS y satélites
Los satélites GPS se mueven a ~14.000 km/h. El Doppler sobre la señal a 1.57 GHz requiere corrección continua en los receptores. Además hay corrección relativista (el reloj del satélite corre diferente al de Tierra).
Boom sónico
Cuando una fuente supera la velocidad del sonido, no produce Doppler simple sino una onda de choque cónica. El avión avanza más rápido que sus propias ondas, acumulando presión en un frente. El estampido se oye cuando el cono pasa por el observador.
Doppler relativista (velocidades cercanas a c)
Para objetos a velocidades relativistas (estrellas cercanas, partículas aceleradas), se usa la fórmula relativista:
f' = f × √((1 + β)/(1 - β)) donde β = v/cEsto introduce dilatación temporal: la frecuencia cambia más de lo que predecería la fórmula clásica.
Cuándo usar / Errores comunes
Si trabajás con ondas, también puede interesarte la calculadora de decibelios a distancia o la calculadora de delay en ms según BPM.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el efecto Doppler?
Es el cambio de frecuencia (tono) que percibís cuando una fuente de ondas se mueve respecto a vos. Al acercarse, la frecuencia sube; al alejarse, baja.
¿Funciona solo con sonido?
No. Funciona con cualquier onda: sonido, luz, ondas de radio. En astronomía se usa para medir la velocidad de estrellas y galaxias (redshift/blueshift).
¿Qué velocidad tiene el sonido?
~343 m/s en aire a 20°C. Varía con la temperatura: a 0°C es ~331 m/s. En agua es ~1.480 m/s. En acero ~5.960 m/s.
¿Qué pasa si la fuente va más rápido que el sonido?
Se produce una onda de choque (boom sónico). La fórmula Doppler clásica no aplica; el observador oye un estampido.
¿Cómo funcionan los radares de velocidad?
Emiten una onda de radio hacia el vehículo. La onda reflejada tiene frecuencia cambiada por Doppler. De ese cambio se calcula la velocidad del vehículo.
¿Qué es el redshift en astronomía?
Cuando una galaxia se aleja, su luz se desplaza al rojo (menor frecuencia). El redshift z = Δf/f mide cuán rápido se aleja. Galaxias lejanas tienen redshift alto.
¿La ecografía Doppler usa este principio?
Sí. Emite ultrasonido hacia la sangre; los glóbulos rojos en movimiento reflejan las ondas con frecuencia cambiada. Así se mide la velocidad del flujo sanguíneo.
Fuentes y referencias
Metodología y confianza
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Última revisión: 18 de mayo de 2026. Los parámetros fiscales, legales y datos se verifican periódicamente con las fuentes citadas.
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