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Sección 16.8 El efecto Doppler 16.41. En el planeta Arrakis, un omitoide macho vuela hacia su com- pañera a 25.0 m/s mientras canta a una frecuencia de 1200 Hz. La hembra estacionaria oye un tono de 1240 Hz. Calcule la rapidez del so- nido en la atmósfera de Arrakis. 16.42. En el ejemplo 16.19 (sección 16.8), suponga que la patrulla se aleja de la bodega a 20 m/s. ¿Qué frecuencia escucha el conductor re- flejada de la bodega? 16.43. Dos silbatos de tren, A y B, tienen una frecuencia de 392 Hz. A está estacionario y B se mueve a la derecha (alejándose de A) a 35.0 m/s. Un receptor está entre los dos trenes y se mueve a la derecha a 15.0 m/s (figura 16.41). No sopla el viento. Según el receptor, a) ¿qué frecuencia tiene A? b) ¿Y B? c) ¿Qué frecuencia del pulso detecta el receptor? Figura 16.41 Ejercicio 16.43. 16.44. Un tren viaja a 25.0 m/s en aire tranquilo. La frecuencia de la nota emitida por el silbato de la locomotora es de 400 Hz. Calcule la longitud de las ondas sonoras a) frente a la locomotora; b) detrás de la locomotora. Calcule la frecuencia del sonido que oye un recep- tor estacionario c) frente a la locomotora, y d) detrás de la locomotora. 16.45. Al nadar, un pato patalea una vez cada 1.6 s, produciendo ondas superficiales con ese periodo. El pato avanza con rapidez constante en un estanque donde la rapidez de las ondas superficiales es de 0.32 m/s. y las crestas de las olas adelante del pato están espaciadas 0.12 m. a) Calcule la rapidez del pato. b) ¿Qué tan separadas están las crestas detrás del pato? 16.46. Fuente móvil y receptor móvil. a) Una fuente sonora que produce ondas de 1.00 kHz se mueve hacia un receptor estacionario a la mitad de la rapidez del sonido. ¿Qué frecuencia oirá el receptor? b) Suponga ahora que la fuente está estacionaria y el receptor se mue- ve hacia ella a la mitad de la rapidez del sonido. ¿Qué frecuencia oye el receptor? Compare su respuesta con la del inciso a) y explique la diferencia con base en principios de la física. 16.47. Una alarma de automóvil emite ondas sonoras con frecuencia de 520 Hz. Usted está en una motocicleta, alejándose del auto. ¿Con qué rapidez se está moviendo si detecta una frecuencia de 490 Hz? 16.48. Un tren viaja a 30.0 m/s en aire tranquilo. La frecuencia de la nota emitida por su silbato es de 262 Hz. ¿Qué frecuencia oye un pasa- jero de un tren que se mueve en dirección opuesta a 18.0 m/s y a) se acerca al primer tren? y b) se aleja de él? 16.49. Radar Doppler. Una gran tormenta eléctrica se aproxima ha- cia una estación meteorológica a 45.0 mi/h (20.1 m/s). Si la estación envía un haz de radar con frecuencia de 200.0 MHz hacia la tormenta, ¿Cuál será la diferencia de frecuencia, entre el haz emitido y el haz re- flejado en la tormenta que regresa a la estación? ¡Tenga cuidado de uti- lizar suficientes cifras significativas! (Sugerencia: considere que la tormenta refleja la misma frecuencia que la que recibe.)