Uma ambulância em movimento a
faz a sirene soar na frequência de 450 Hz . Um carro está se movendo na mesma direção da ambulância, a
. Qual a frequência que uma pessoa dentro do carro ouve: a) conforme a ambulância se aproxima do carro e b) depois que a ambulância passa o carro?
Passo 1
O enunciado diz que uma ambulância (fonte) emite
,Hz de sirene e se move a
,m/s; um carro (observador) segue na mesma direção a
,m/s. Queremos a frequência aparente ouvida pelo carro (efeito Doppler com fonte e observador em movimento). Vamos usar a velocidade do som típica
,m/s.
Passo 2
A fórmula geral do efeito Doppler para frequência percebida
é
onde adotamos:
– se o observador se aproxima da fonte e
se se afasta;
– se a fonte se aproxima do observador e
se se afasta.
–
–
Passo 3
Quando a ambulância ainda se aproxima do carro:
– o observador (carro) na verdade se afasta da fonte, então ,m/s;
– a fonte (ambulância) se aproxima do observador, então ,m/s.
Substituindo em
– o observador (carro) na verdade se afasta da fonte, então
– a fonte (ambulância) se aproxima do observador, então
Substituindo em
temos
Passo 4
Depois que a ambulância passa pelo carro (fonte se afasta):
– o observador ainda se afasta da fonte, ,m/s;
– a fonte se afasta do observador, ,m/s.
Mantendo a mesma fórmula:
– o observador ainda se afasta da fonte,
– a fonte se afasta do observador,
Mantendo a mesma fórmula:
Resposta
a)
Hz
b) Hz
b)