NO ME SALEN
EJERCICIOS RESUELTOS DE FÍSICA Y BIOFÍSICA
Ondas - Sonido

 

  Ejercicio 2.18 -Un murciélago emite chillidos de corta duración a una frecuencia de 80.000 Hz. Si vuela hacia un obstáculo (pared plana) con una velocidad de 20 m/s, ¿cuál es la frecuencia de la onda reflejada captada por el murciélago?
 

Batidoppler... de aquí a Ciudad Gótica. Algunas especies de murciélagos poseen una parafernalia sofisticadísima de tecnología de ultrasonido. Establecen las posiciones de los objetos midiendo el tiempo de retraso con que sus ecos llegan primero a un oído y después al otro; o a la parte superior de la oreja y después a la media. Y además determinan los movimientos de los objetos -y el propio- haciendo frenéticos cálculos doppler, como el que te propone este ejercicio. Vos tenés que resolverlo sin chistar, porque sos más inteligente que un murciélago.

La primera cuestión que tenés que entender es que el murciélago es el emisor que se acerca a la pared a 20 m/s. Y el mismo murciélago es el observador... que no está quieto sino que también se acerca a la pared a 20 m/s.

Conociendo la velocidad del sonido, vs, y la velocidad de acercamiento de la fuente, vF, la velocidad de acercamiento del observador, vo, y la frecuencia de los chillidos, f, se puede calcular la frecuencia observada, fobs, con esta fórmula del efecto Doppler.

fobs = f . ( vs +  vo ) / ( vs vF )

fobs = 80.000 Hz . (344 m/s + 20 m/s) / (344 m/s 20 m/s)

fobs = 80.000 Hz . 364 m/s / 324 m/s

 

 



         fo = 89.900 Hz  
   
Cuando hablo de cálculos no me estoy refiriendo a que el animal haya aprendido física ni matemática, ni que tenga una minicasio debajo del ala... el murciélago simplemente "ve" que se está por estrolar contra una pared, a la que se acerca a cierta velocidad (20 m/s), y virará, esquivará o encontrará una ventana para atravesarla... porque esos bichos serán horribles y analfabetos, pero de sonsos no tienen un pelo.    

 

   
Desafío: El detalle mínimo que puede observarse con la reflexión de una onda es igual a media longitud de onda, ¿a cuánto equivale eso para nuestro murciélago?  
   
Algunos derechos reservados. Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización abr-09. Buenos Aires, Argentina.