¿Por Qué se Oye Más un Avión Cuando se Vá que Cuando Viene?. Efecto Doppler

Cuando un avión sobrevuela nuestras cabezas, percibimos algo extraño, y es que produce más ruido el avión cuando se vá que cuando viene hacia nosotros. En Aire y Espacio vamos a explicar el efecto Doppler, el cual nos muestra el por qué de este fenómeno tan usual a la vez que curioso.

Al efecto Doppler se le conoce como el cambio de la frecuencia percibida de una fuente de sonido móvil.

Si tanto el observador como la fuente son inmóviles, las ondas sonoras percibidas por el observador viajan en la velocidad de sonido en el aire (c en m/s). La relación básica entre la longitud de onda y la frecuencia es entonces:

siendo:

λ la longitud de onda en metros
c es la velocidad del sonido en m/s
f es la frecuencia en el origen en Hz
T es el periodo del fenómeno en segundos.

Figura: Airbus

Si el avión se está alejando del observador a la velocidad V a un determinado nivel de vuelo (la altitud h), entonces la velocidad del avión relativa al observador es dr/dt.

Vamos a considerar que el avión emite f ondas sonoras durante T segundos (en su referencia de tiempo). Durante este tiempo de T, el avión aumenta su distancia del observador por dr/dt x T.

Esta cantidad no es más que el aumento de la longitud de onda del fenómeno desde punto de vista del observador:

El cociente entre la frecuencia emitida por el objeto y la percibida por el observador es la siguiente:

Para nosotros:

Como:

Y el número de Mach es: M=V/c

Obtenemos que:

Por lo tanto, el sonido percibido en tierra del avión que se aproxima es más espaciado (frecuencia menor) ya que θ está por debajo de 90º y mucho más sonoro cuando el avión se va (con respecto al observador) ya que existe un θ mayor de 90º. A este efecto se le conoce por efecto Doppler.