Uma ambulancia em alta velocidade com a sirene ligada desloca-se em direçăo a um radar operado por uma pessoa. O radar emite ondas de radio com frequencia fo que são refletidas pela dianteira da ambuláncia, retornando para o detector com frequencia fr. A percepção do operador do radar, em relaçāo ao som emitido pela sirene, é de que este se altera à medida que a ambulancla se aproxima ou se afasta.
Durante a aproximaçāo, como o operador percebe o som da sirene e qual é a relação entre as frequencias fre e fo medidas pelo radar?
D Mais agudo do que o som emitido e fr > fo.

Passo 1

Beleza, vamos resumir a parada: temos uma ambulância vindo em alta velocidade com a sirene ligada, um operador parado com um radar que emite ondas de rádio de frequência . Essas ondas batem na frente da ambulância (que tá se movendo) e voltam pro radar com frequência . A matéria aqui é o Efeito Doppler — tanto pro som (a sirene) quanto pras ondas de rádio (o radar). Pra resolver, a gente precisa entender que quando a fonte ou o observador se movem, a frequência percebida muda, e aplicar essa ideia pras duas situações.

Passo 2

Primeiro, o som da sirene: quando uma fonte (a ambulância) se aproxima de você (o operador), as ondas sonoras “apertam” na sua direção. Isso faz a frequência percebida f' ;=;vsomvsom - vambulância;fs ser maior que a frequência real da sirene.
Teoria rápida em LaTeX:
â
Como â, o denominador fica menor que , logo . Em linguagem de amigo: “você ouve um som mais agudo quando a ambulância vem na sua direção”.

Passo 3

Agora pro radar de ondas de rádio: o princípio é parecido, mas a reflexão na frente da ambulância faz dela um “espelho” em movimento. A fórmula do Doppler para ondas eletromagnéticas (velocidade fr ;=;f0,c + vc - v ) refletidas numa superfície em aproximação é:
Novamente, como a ambulância se aproxima, , o numerador cresce e o denominador diminui, dando .

Resposta

Durante a aproximação, o operador ouve a sirene mais aguda do que o normal e, no radar, a frequência retornada satisfaz
fr > f0

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