Efecto Doppler y Mach 1
Esta actividad pertenece al libro de GeoGebra El dominio del Tiempo.
Incluso algo tan sencillo como el movimiento uniforme puede ofrecer escenarios interesantes. En este, se combina el movimiento uniforme de las ondas sonoras con el movimiento uniforme de un avión F18 (se puede elegir a qué velocidad viaja este último).
Esto permite la observación de la compresión de las ondas sonoras, lo que conlleva la variación de la frecuencia que percibe el observador (efecto Doppler) y de la ruptura de la barrera del sonido, apareciendo la onda de choque (en forma de superficie cónica). Esta es una onda de presión que viaja más rápido que la del sonido en ese lugar, es decir, que Mach 1. Cuando esta onda alcance a un observador, este oirá el estampido sónico.
- Nota 1: en la construcción, parece evidente que el avión no está a escala. Sin embargo, podemos pensar que sí lo está si imaginamos que simplemente el avión se encuentra en otro plano, mucho más cerca del observador (que mantiene siempre al avión en primer plano) que el eje de abscisas.
- Nota 2: como el sonido no es más que una variación de la presión del aire, el cono es en realidad un sonido muy intenso (el estampido sónico). Si el avión fuese muy pequeño, solo habría un estallido. Pero como es grande, se diferenciarán dos o más conos (y se oirán dos o más estampidos), como mínimo el del morro y el de la cola.
GUION DEL DESLIZADOR anima
# Calcula los segundos dt transcurridos; para ello, suma un segundo si t1(1) < tt
Valor(tt, t1(1))
Valor(t1, Primero(TomaTiempo(), 3))
Valor(dt, (t1(1) < tt) + (t1(1) − tt)/1000)
# Mueve M manteniendo el foco sobre él
Valor(M, M + dt v)
VistaActiva(1)
VistaCentrada(M + (−1000, 500))
# Controla si hay activados cambios automáticos en la velocidad
Valor(v0, Si(desp ∧ v0 < 140 ∨ mach1 ∧ v0 < 343 ∨ mach2, v0 + 1, v0))
Valor(v, (v0, 0))
Valor(M, Si(80 < v0 < 140, (x(M), 17 v0 − 1210), M))
Autor de la actividad y construcción GeoGebra: Rafael Losada.