Exercícios Resolvidos de Efeito Doppler

UFRJ-P2-2015.1-7

Uma fonte sonora em repouso F faz-se ouvir por dois observadores, A e B , também em repouso. A partir de um certo momento, esta fonte começa a se mover com velocidade constante. A figura abaixo mostra A , B e F e as frentes de ondas produzidas por F em repouso, à esquerda, e em movimento, à direita. Sobre a segunda situação, assinale a alternativa CORRETA:

  1. A fonte F se move pra esquerda.
  2. O período de onda parece maior para B .
  3. A e B observam o mesmo comprimento de onda.
  4. A velocidade de propagação das ondas depende da direção de observação.
  5. A observará um comprimento de onda maior que B .

Passo 1

E aí, galera, como devemos interpretar fisicamente isso?

Bom, ali existe uma fonte F , se deslocando para a direita. Como eu sei isso? Porque, como nós vimos no capítulo, as ondas ficam mais “acumuladas” na ponta do deslocamento.

Como assim? Bom, se a fonte está indo pra direita, as ondas vão ficar mais acumuladas na direita e mais espaçadas na esquerda, e vice-versa.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Show, mas então, quais serão as frequências percebidas por A e B em relação à frequência original?

Seja f 0   a frequência da fonte.

Como a fonte está se aproximando de B , e é ali que acontece o “acúmulo”, a frequência percebida por B será maior:

f B > f 0

E, já que a fonte está se afastando de A , a frequência percebida por A será menor:

f A < f 0

Assim:

f A < f 0 < f B

Passo 3

Daí, usando a equação:

v = λ f → λ = v f

Assim, quanto maior a frequência, menor o comprimento de onda. Então podemos reescrever a inequação anterior assim:

λ A > λ 0 > λ B

Só do que a gente falou aqui, podemos excluir as seguintes letras:

Letra a) A fonte se move pra direita.

Letra b) Na verdade, como a maior frequência percebida é f B , e:

T = 1 f

Então, o menor período percebido será o de B .

Letra c) Não faz sentido por causa do próprio efeito Doppler

Letra d) Não depende, se propaga para todas as direções na forma de circulo, como mostra a figura.

No caso, a correta então é a letra e, pois:

λ A > λ 0 > λ B

Resposta

e)

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