Exercícios Resolvidos de Efeito Doppler – Frequência e Comprimento de Onda

PUC, Física 4, P2 2016.2, 3

Faça a escolha correta e a justifique. A principal diferença entre o efeito Doppler para ondas eletromagnéticas e ondas sonoras é:

(a ) Para as ondas EM o efeito Doppler somente ocorre se a fonte e o observador estiverem se movimentando em relação ao meio.

(b ) Para as ondas EM o efeito Doppler somente acontece se a velocidade da luz for medida em relação a um referencial estacionário.

(c ) Para as ondas EM o efeito Doppler não depende da velocidade da fonte ou do detetor isoladamente, mas apenas da velocidade relativa entre a fonte e o detetor.

(d ) Para as ondas EM o efeito Doppler somente depende da velocidade da fonte isoladamente,

(e ) Para as ondas EM o efeito Doppler somente depende da velocidade do detetor isoladamente,

Passo 1

Vamos então relembrar das fórmulas do efeito Doppler relativístico e sonoro.

Sabemos que a fórmula do efeito Doppler sonoro é

f a = f v ± v 0 v ± v f

v = v e l o c i d a d e   d o   s o m

v 0 = v e l o c i d a d e   d o   o b s e r v a d o r  

f = f r e q u ê n c i a   r e a l   d a   f o n t e  

f a = f r e q u ê n c i a   a p a r e n t e   p e r c e b i d a   p e l o   o b s e r v a d o r  

Sabemos também que a fórmula do efeito Doppler Relativístico é

f = f 0 1 ∓ β 1 ± β

f = f r e q u ê n c i a   a p a r e n t e   m e d i d a   n o   r e f e r e n c i a l   e m   r e p o u s o

f 0 = f r e q u ê n c i a   d a   f o n t e

Em que β = v c que é exatamente a velocidade relativa entre as fontes, vamos agora analisar as alternativas da questão.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

(a ) Para as ondas EM o efeito Doppler somente ocorre se a fonte e o observador estiverem se movimentando em relação ao meio.

Falso, vimos que para ondas eletromagnéticas a única variável que importa é a velocidade relativa entre os referenciais.

(b ) Para as ondas EM o efeito Doppler somente acontece se a velocidade da luz for medida em relação a um referencial estacionário.

Falso, novamente o argumento é que o efeito Doppler para ondas eletromagnéticas ocorre somente havendo a necessidade de se conhecer a velocidade relativa entre os referenciais.

(c ) Para as ondas EM o efeito Doppler não depende da velocidade da fonte ou do detetor isoladamente, mas apenas da velocidade relativa entre a fonte e o detetor.

Verdadeiro, como vimos na teoria a fórmula independe de qualquer outra variável sendo apenas necessário o valor da variável β .

(d ) Para as ondas EM o efeito Doppler somente depende da velocidade da fonte isoladamente,

Falso, como já dito a velocidade necessária é a relativa e não a local de cada referencial.

(e ) Para as ondas EM o efeito Doppler somente depende da velocidade do detetor isoladamente,

Falso, novamente entramos na questão da velocidade relativa, somente com esse conhecimento seria possível deduzir qual a questão mais correta, não precisando perder muito tempo na solução dessa questão, então agora acredito que tenha ficado bem fixado na sua cabeça, então vamos pra próxima questão.

Resposta

(c ) Para as ondas EM o efeito Doppler não depende da velocidade da fonte ou do detetor isoladamente, mas apenas da velocidade relativa entre a fonte e o detetor.

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