Dois tubos sonoros
e
emitem sons simultâneos de mesma amplitude e de frequências iguais a 880 Hz . Considere a velocidade do som no ar igual a
.
Explique o que é o efeito Doppler e por que ele ocorre?
Explique o que é o efeito Doppler e por que ele ocorre?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre dois tubos sonoros, A e B, que estão emitindo sons ao mesmo tempo, com a mesma amplitude e frequência de 880 Hz. A velocidade do som no ar é de 340 m/s. A gente vai explorar o que é o efeito Doppler e entender por que ele acontece. Para isso, vamos precisar saber um pouco sobre ondas sonoras e como a movimentação entre a fonte do som e o observador pode alterar a percepção da frequência.
Passo 2
Primeiro, o que é o efeito Doppler? Basicamente, ele é uma mudança na frequência ou no comprimento de onda de uma onda em relação a um observador que está se movendo em relação à fonte da onda. Isso acontece tanto para ondas sonoras quanto para ondas de luz.
Passo 3
Vamos imaginar que a fonte do som está se movendo em direção a você. Quando isso acontece, as ondas sonoras são “comprimidas”, ou seja, o comprimento de onda diminui. Como a velocidade do som é constante no ar, se o comprimento de onda diminui, a frequência percebida pelo ouvinte aumenta. É por isso que, quando uma ambulância se aproxima, o som da sirene parece mais agudo.
Passo 4
Por outro lado, se a fonte do som está se afastando de você, as ondas sonoras são “esticadas”, aumentando o comprimento de onda. Isso faz com que a frequência percebida diminua, e o som fique mais grave. Continuando com o exemplo da ambulância, quando ela se afasta, a sirene parece mais grave.
Passo 5
No caso do exercício, mesmo que os dois tubos emitam sons com a mesma frequência de 880 Hz, se um deles estiver em movimento em relação ao outro ou em relação a um ouvinte, o som percebido pode ter uma frequência diferente devido ao efeito Doppler. Isso acontece porque a movimentação altera a distância entre a fonte do som e o observador, modificando a frequência percebida.
Resposta
O efeito Doppler é a variação na frequência de uma onda percebida por um observador devido ao movimento relativo entre a fonte da onda e o observador. Ele ocorre porque o movimento altera a distância e, consequentemente, o comprimento de onda das ondas que chegam até o ouvinte. No caso dos dois tubos sonoros A e B emitindo sons de mesma frequência, se um dos tubos estiver em movimento em relação ao outro ou a um observador, a frequência percebida pode aumentar ou diminuir, dependendo da direção do movimento.