Otras carreras Duda con un problema de cinématica

[brenramz]

[FONT=arial]Un submarino que va sumergiéndose uniformemente emite impulsos sonoros de duración t0. La duración del impulso reflejado del fondo que se percibe es de T. La velocidad del sonido en el agua es de C ¿Cuál es la velocidad a la que se sumerge el submarino?[/FONT]

[FONT=arial]Utilizando sistema de referencia, sin usar velocidad relativa :33 Porfavor, alguna orientación, se tiene que tomar en cuenta cuanto mide la onda.[/FONT]

[FONT=arial]Les anexo un pequeño esquema http://i804.photobucket.com/albums/y...ao/esquema.png

Yo lo hize con velocidad relativa y me dijo el profesor que no lo quería así que el resultado que había obtenido, era el bueno, pero que debía hacerlo con puras fórmulas de cinématica x=x0+v(t-t0)
a mi el resultado me dio (v=C(t0-T))/(t0+T)

No se me ocurre como hacerlo por otra forma que no sea relativa. [/FONT]

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Alguna orientación, solo como podría hacerle, mi problema radica en que hay que tomar en cuenta el tamaño de la onda

[pod]

Re: Duda con un problema de cinématica

Es un problema típico de efecto Doppler. Si tienes que hacerlo con cinemática, entonces imagínate que cada cresta de la onda es un pequeño proyectil que se envía desde el submarino. Si la primera sale a t=0 desde la posición y=h (desconocido), y llegará a la superficie en t=t1 con y=0. L segunda saldrá a t=t0 desde y=h-t0 v, donde v es la velocidad del submarino (h es negativo ya que representa una posición bajo el agua), y llegará a la superficie en t=t1+T.

[brenramz]

Re: Duda con un problema de cinématica

Muchísimas gracias por responder, yo también lo había hecho como efecto doopler pero aún no entiendo para que se debe tomar en cuenta la longitud de onda Gracias, gracias! Con ello puedo volver a plantearlo

[pod]

Re: Duda con un problema de cinématica

Muchísimas gracias por responder, yo también lo había hecho como efecto doopler pero aún no entiendo para que se debe tomar en cuenta la longitud de onda Gracias, gracias! Con ello puedo volver a plantearlo

Hombre, obligatorio no es considerarla (ya has visto que puede resolverse como dije sin tener que considerarla).

Con la longitud de onda aún hay una tercera forma posible de hacerlo. La longitud de onda es, por definición, la distancia entre dos crestas de la onda. En el sistema de referencia del agua será igual a la longitud de onda normal ($\lambda = c t_0$) más la distancia adicional que el submarino ha descendido en ese periodo, $\lambda' = \lambda + v t_0$. Y por las propiedades de las ondas, esto debe ser igual a $\lambda' = c T$.

[juantv]

Re: Duda con un problema de cinématica

Perdón que interrumpa, es que no me queda claro, la velocidad es $\dst v = c \left( \frac{t_0 - T}{t_0 + T} \right)$ ? o es

$\dst \lambda = c t_0$ , $\lambda ' = cT$

$\dst \lambda ' = \lambda + v t_0$

$\dst c\left( T-t_0\right) = v t_0$ , $\dst v = c \left( \frac{T - t_0}{t_0} \right)$ ?

por otro lado de $\dst y = h - v t_0$

$\dst v = \frac{h - y}{t_0}$ , es acaso $\dst h = c t_0$ , $\dst y =cT$ ?

$\dst v = c \left( \frac{t_0 - T}{t_0} \right)$ ?

---------------------------------------------------------------------

$\dst v = c \left( \frac{t_0 - T}{t_0 + T} \right)$

$\dst v = c \left( \frac{T - t_0}{t_0} \right)$

$\dst v = c \left( \frac{t_0 - T}{t_0} \right)$

Alguno podria aclararme cual de las tres, y en donde me equivoco al deducirlas?

Gracias

[pod]

Re: Duda con un problema de cinématica

Perdón que interrumpa, es que no me queda claro, la velocidad es $\dst v = c \left( \frac{t_0 - T}{t_0 + T} \right)$ ? o es

$\dst \lambda = c t_0$ , $\lambda ' = cT$

$\dst \lambda ' = \lambda + v t_0$

$\dst c\left( T-t_0\right) = v t_0$ , $\dst v = c \left( \frac{T - t_0}{t_0} \right)$ ?

por otro lado de $\dst y = h - v t_0$

$\dst v = \frac{h - y}{t_0}$ , es acaso $\dst h = c t_0$ , $\dst y =cT$ ?

$\dst v = c \left( \frac{t_0 - T}{t_0} \right)$ ?

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$\dst v = c \left( \frac{t_0 - T}{t_0 + T} \right)$

$\dst v = c \left( \frac{T - t_0}{t_0} \right)$

$\dst v = c \left( \frac{t_0 - T}{t_0} \right)$

Alguno podria aclararme cual de las tres, y en donde me equivoco al deducirlas?

Gracias

Yo sólo he dado indicaciones generales de cómo se pueden hacer este tipo de problemas. No obstante, para aplicarlas al problema concreto hay que mirar la situación exacta que tenemos. Fíjate que el submarino está bajando y recibe su propia señal reflejada en el fondo. Por lo tanto, si nos miramos en el efecto Doppler, tendríamos que aplicar el caso en que tanto fuente como receptor se mueven. En cambio, en las pistas que he dado sólo he supuesto que se mueve el emisor; la idea es que se tiene que aplicar más o menos el mismo tipo de razonamiento para tener en cuenta que el submarino también se está moviendo cuando recibe la señal (soy un poco cabroncete al decir las cosas a medias, lo sé, pero es la forma que brenramz lo intente).

Bueno, te daré una pista más. El reflejo en el fondo lo único que hace es dar "la vuelta" a las ondas, como si fuera un espejo. Puedes imaginar que hay dos submarinos, uno asciende con velocidad v y es el que emite la onda (es el reflejo especular del submarino real); y el otro desciende con la misma velocidad (en valor absoluto). No es necesario hacerlo de esta forma, se puede hacer teniendo en cuenta el rebote, pero esto lo debería simplificar un poco.