1. Um carro de polícia se aproxima de um pedestre parado com uma velocidade de 20 \mathrm{~m} / \mathrm{s}, emitindo uma sirene com uma frequência de 800 Hz . Considerando a velocidade do som no ar como 340 \mathrm{~m} / \mathrm{s}, qual é a frequência aparente que o pedestre ouve?

Passo 1

O enunciado diz que uma sirene emite frequência de 800 Hz enquanto o carro de polícia (a fonte) se aproxima de um pedestre em repouso com velocidade de 20 m/s. O conteúdo aqui é o efeito Doppler para fonte móvel e observador parado, em que a frequência percebida aumenta quando a fonte se aproxima.

Passo 2

Definimos as variáveis:
f = 800 Hz (frequência emitida)
v = 340 m/s (velocidade do som no ar)
v_s = 20 m/s (velocidade da fonte em direção ao observador)

Passo 3

Para fonte se aproximando de observador em repouso, a frequência aparente f' é dada por
f' = f \,\frac{v}{\,v - v_s\,}.

Passo 4

Substituindo os valores na expressão:
f' = 800 \times \frac{340}{340 - 20} = 800 \times \frac{340}{320} = 800 \times 1{,}0625 = 850\text{ Hz}.

Resposta

A frequência aparente que o pedestre ouve é de 850 Hz.

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