Comente o efeito Doppler. Escreva as quatro equações para as situações da fonte se movendo (2) e do ouvinte se movendo (2).
Passo 1
O enunciado pede para comentar o efeito Doppler e escrever as quatro equações que relacionam a frequência emitida
e a frequência percebida
nas situações de fonte em movimento e de observador em movimento. O conteúdo é o Efeito Doppler para ondas sonoras, envolvendo a velocidade do som
, a velocidade do observador
e a velocidade da fonte
.
Passo 2
O efeito Doppler ocorre porque o movimento relativo entre fonte e observador altera o espaçamento das frentes de onda.
- Se o observador se aproxima da fonte, ele intercepta as cristas mais rapidamente e percebe uma frequência maior.
- Se ele se afasta, percebe uma frequência menor.
- Se a fonte se aproxima do observador, as frentes de onda são comprimidas, aumentando a frequência percebida.
- Se a fonte se afasta, as frentes são espaçadas e a frequência percebida diminui.
Passo 3
Caso o observador esteja em movimento e a fonte esteja fixa:
onde
sinal
corresponde a observador aproximando-se da fonte,
sinal
corresponde a observador afastando-se da fonte.
Passo 4
Caso a fonte esteja em movimento e o observador esteja fixo:
onde
sinal
no denominador corresponde a fonte aproximando-se do observador,
sinal
no denominador corresponde a fonte afastando-se do observador.
Resposta
(a) Observador aproximando-se da fonte:
(b) Observador afastando-se da fonte:
(c) Fonte aproximando-se do observador:
(d) Fonte afastando-se do observador: