Um corredor com velocidade de
grita “oba” com um som de frequência de 2000 Hz em direção a uma parede distante. (velocidade do som no ar é
)
(a) calcule a frequência do som, em Hz, na posição da parede.
(b) depois que o som é refletido pela parede, qual deverá ser a frequência, em Hz, que o corredor irá escutar?
(a) calcule a frequência do som, em Hz, na posição da parede.
(b) depois que o som é refletido pela parede, qual deverá ser a frequência, em Hz, que o corredor irá escutar?
Passo 1
O enunciado diz que um corredor se move a
e emite um som de frequência
em direção a uma parede fixa. A velocidade do som no ar vale
. Para resolver usamos o efeito Doppler em duas etapas:
- fonte móvel (o corredor) e observador fixo (a parede) para achar a frequência na parede;
- fonte fixa (a parede refletindo) e observador móvel (o corredor) para achar o que o corredor escuta de volta.
Passo 2
Quando a fonte se aproxima do observador fixo, a frequência percebida na parede é dada por
onde
,
e
.
Passo 3
Substituindo os valores:
Passo 4
Esse som refletido sai da parede como se fosse uma fonte fixa de frequência
. Agora o corredor, que é o observador, aproxima-se da fonte fixa. A frequência que ele escuta é
onde
é a velocidade do observador.
Passo 5
Substituindo
:
Resposta
(a)
(aproximadamente
).
(b) (aproximadamente
).
(b)