Um carro trafega a 20 m / s em uma estrada reta. O carro se aproxima de uma pessoa, parada no acostamento, querendo atravessar a estrada. O motorista do carro, para alertá-la, toca a buzina, cujo som, por ele ouvido, tem 640 Hz . Qual a frequência do som da buzina percebida pela pessoa parada?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem um carro que está andando a 20, m/s em uma estrada reta e está se aproximando de uma pessoa parada no acostamento. O motorista toca a buzina, e ele ouve um som de 640, Hz. A gente precisa descobrir qual frequência essa pessoa parada vai perceber.
Vamos usar o Efeito Doppler, que explica como o som muda de frequência quando a fonte está em movimento em relação ao observador. Para isso, vamos precisar saber:
  • A velocidade do som no ar ( v), que geralmente é cerca de 340, m/s.
  • A velocidade do carro ( vs = 20, m/s).
  • A frequência da buzina como ouvida pelo motorista ( f = 640, Hz).

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é o Efeito Doppler. Quando uma fonte de som está se movendo em direção a um observador, as ondas sonoras ficam “comprimidas”, aumentando a frequência percebida. A fórmula para isso é:
f' = vv - vs times f
Onde:
  • f' é a frequência percebida pelo observador.
  • v é a velocidade do som.
  • vs é a velocidade da fonte (o carro).
  • f é a frequência emitida pela fonte.

Passo 3

Vamos agora substituir os valores na fórmula. Sabemos que:
  • v = 340, m/s
  • vs = 20, m/s
  • f = 640, Hz
Então,
f' = 340340 - 20 times 640 = 340320 times 640

Passo 4

Fazendo as contas:
340320 = 1,0625
Multiplicando pela frequência:
f' = 1,0625 times 640 = 680, Hz

Resposta

A frequência do som percebida pela pessoa parada é de 680 Hz.

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