Considere a sirene de uma ambulância que se afastada do ouvinte com velocidade de
relação ao ar e emitindo uma onda senoidal com frequência de 300 Hz . Um ouvinte se aproxima da ambulância com velocidade de
em relação ao ar, que frequência o ouvinte escuta? A velocidade do som
.
Passo 1
O enunciado trata do Efeito Doppler para ondas sonoras no ar: uma sirene (fonte) emite frequência
,Hz e se afasta do ouvinte com velocidade de
,m/s, enquanto o ouvinte se aproxima da fonte com velocidade de
,m/s. A velocidade do som no ar é
,m/s. Vamos usar a fórmula geral do Efeito Doppler:
onde
se o ouvinte se aproxima da fonte e
se a fonte se move na direção do ouvinte.
Passo 2
Identificamos os sinais das velocidades projetadas sobre a linha de propagação:
- O ouvinte se aproxima da fonte, então
,m/s. - A fonte se afasta do ouvinte, portanto a componente da velocidade da fonte em direção ao ouvinte é negativa. Como o módulo é
,m/s, temos ,m/s.
Passo 3
Substituindo esses valores na fórmula:
Calculando:
Resposta
A frequência que o ouvinte escuta é aproximadamente
,Hz.