Um carro de polícia está seguindo outro carro com velocidades iguais de 97,2
. Se o carro de polícia emite um sinal de 600 Hz , qual é a frequencia percebida pela
b)
uma pessoa que está em repouso na mesma rua que acontece a perseguição?
Velocidade de som no ar é
. (No caso onde os dois carros se afastam da pessoa)
b)
Velocidade de som no ar é
Passo 1
Então, temos um exercício que envolve o efeito Doppler, que é quando a frequência de um som muda para um observador devido ao movimento da fonte sonora ou do observador. Aqui, um carro de polícia está seguindo outro carro com a mesma velocidade de 97,2 km/h e emite um sinal de 600 Hz. Queremos descobrir qual é a frequência que uma pessoa parada na rua percebe quando os dois carros estão se afastando dela. Para resolver isso, vamos precisar converter as velocidades para metros por segundo e aplicar a fórmula do efeito Doppler.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a velocidade dos carros de km/h para m/s, porque a velocidade do som está dada em m/s. Sabemos que:
Portanto:
Passo 3
Agora, vamos lembrar a fórmula do efeito Doppler para um observador em repouso e a fonte se afastando:
Onde:
- $ f’ $ é a frequência percebida
- $ f $ é a frequência emitida (600 Hz)
- $ v_{som} $ é a velocidade do som no ar (343 m/s)
- $ v_{fonte} $ é a velocidade da fonte que se afasta (27 m/s)
Passo 4
Substituindo os valores na fórmula:
Passo 5
Calculando a fração:
Agora, multiplicamos por 600:
Resposta
A frequência percebida pela pessoa parada é aproximadamente 557 Hz.