Um automóvel com velocidade constante de 72 km / h se aproxima de um pedestre parado. A frequência do som emitido pela buzina é de 720 Hz . Sabendo-se que a velocidade do som no ar é de 340 m / s, qual é a frequência do som ouvida pelo pedestre?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um carro que está se movendo a uma velocidade constante de 72 , km/h em direção a um pedestre que está parado. O carro está tocando a buzina com uma frequência de 720 , Hz. Queremos descobrir qual é a frequência do som que o pedestre ouve. Para resolver isso, vamos usar o Efeito Doppler, que explica como a frequência percebida muda quando a fonte do som está se movendo em relação ao observador.

Passo 2

Primeiro, precisamos converter a velocidade do carro de quilômetros por hora para metros por segundo, porque a velocidade do som está em metros por segundo. A fórmula para converter é:
Velocidade (m/s) = Velocidade (km/h) times 10003600
Então,
72 , km/h times 10003600 = 20 , m/s
Agora sabemos que o carro está se movendo a 20 , m/s.

Passo 3

Vamos lembrar a fórmula do Efeito Doppler para quando a fonte está se movendo em direção ao observador:
f' = vv - vs times f
Onde:
  • f' é a frequência percebida pelo observador.
  • v é a velocidade do som no ar ( 340 , m/s).
  • vs é a velocidade da fonte (carro) ( 20 , m/s).
  • f é a frequência emitida ( 720 , Hz).

Passo 4

Vamos substituir os valores na fórmula:
f' = 340340 - 20 times 720
f' = 340320 times 720

Passo 5

Simplificando a fração:
340320 = 1716
Então,
f' = 1716 times 720 = 765 , Hz

Resposta

A frequência do som ouvida pelo pedestre é de 765 Hz.

Exercícios relacionados