El efecto Doppler

El globo que en el interior de un coche se desplaza hacia el mismo lado al que gira el veh¨ªculo, como vimos la semana pasada, se comporta de forma tan contraria a la intuici¨®n -y a los dem¨¢s objetos- por el desplazamiento del aire. Si el coche gira a la derecha, la masa de aire de su interior se desplaza hacia la izquierda, con lo que aumenta la presi¨®n en ese lado, y ese aumento de presi¨®n prevalece sobre la inercia del liger¨ªsimo globo y lo empuja hacia la derecha.

Representamos las gotas de lluvia con forma de l¨¢grima (y las propias l¨¢grimas, valga la redundancia) porque las ¨²nicas gotas de agua que en la vida cotidiana vemos con claridad son las que caen de un grifo o de un recipiente casi vac¨ªo, y en este caso s¨ª, tienen la consabida forma ahusada por arriba y redondeada por abajo, debido a que la tensi¨®n superficial hace que el punto de contacto de la gota con el grifo o el recipiente se adelgace hasta romperse.

Cuando un globo de l¨¢tex hinchado con helio asciende libremente en el aire, puede llegar, seg¨²n se ha comprobado experimentalmente, hasta unos 10 km de altura (y puede desplazarse hasta unos 3.000 km del punto de origen), si no estalla antes debido a la dilataci¨®n del helio en su interior, cuyo volumen aumenta a medida que disminuye la presi¨®n del aire circundante.?

No se puede hablar del efecto Venturi y el efecto Magnus, como hac¨ªamos la semana pasada, sin mencionar otro notable efecto tambi¨¦n ligado al desplazamiento r¨¢pido y habitual en nuestra experiencia cotidiana: el efecto Doppler. Cuando una ambulancia se acerca, su sirena parece m¨¢s aguda que cuando se aleja, y el efecto es a¨²n m¨¢s marcado en el caso del pitido de un tren: la frecuencia aparente de una onda aumenta (o lo que es lo mismo, la longitud de onda disminuye) si su foco se acerca al observador y disminuye si se aleja. En el caso del sonido, que viaja por el aire a unos 340 metros por segundo, el efecto es perceptible si el foco viaja a unos 50 km/h o m¨¢s, como en el caso de una ambulancia, y lo es todav¨ªa m¨¢s en el caso de un tren que viaje a 100 km/h o m¨¢s, pues estamos hablando de una variaci¨®n de la velocidad relativa del sonido de entre el 5 y el 10 %.

En el caso de la luz, cuya velocidad es de 300.000 km/s, la fuente se ha de mover muy deprisa para que el efecto Doppler sea perceptible; por eso no vemos fluctuaciones del color en los objetos en movimiento. Pero a escala c¨®smica el efecto es notable y muy importante en astrof¨ªsica, ya que el ¡°corrimiento hacia el rojo¡± demuestra el alejamiento de las galaxias y la expansi¨®n del universo.

Y hablando de ondas sonoras y luminosas¡­ Antonio grita ¡°?Luz!¡± casi a la vez que se enciende una l¨¢mpara. Berta piensa que Antonio ha dado la orden de encendido, mientras que Carlos cree que ha soltado una exclamaci¨®n al ver la luz. ?Qui¨¦n tiene raz¨®n?

Carlo Frabetti es escritor y matem¨¢tico, miembro de la Academia de Ciencias de Nueva York. Ha publicado m¨¢s de 50 obras de divulgaci¨®n cient¨ªfica para adultos, ni?os y j¨®venes, entre ellos?Maldita f¨ªsica,?Malditas matem¨¢ticas?o?El gran juego. Fue guionista de?La bola de cristal