Durante uma ocorrência a sirene do corpo de bombeiros soa a uma frequência de 300 Hz . Um bombeiro escuta e vai ao encontro dessa fonte sonora a uma velocidade de 20 m / s. Qual a frequência da onda sonora escutada pelo bombeiro? Considere a velocidade do som no ar igual a 340 m / s.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre a Efeito Doppler, que é quando a frequência do som muda dependendo do movimento entre a fonte e quem ouve. A gente tem uma sirene que emite 300 Hz e um bombeiro que está se movendo na direção dela a 20 m/s. Precisamos descobrir qual frequência o bombeiro vai ouvir. Para isso, vamos usar a fórmula do Efeito Doppler considerando que o bombeiro está se aproximando da sirene.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula do Efeito Doppler quando o ouvinte está se movendo em direção à fonte. A fórmula é:
f' = f ( v + vov )
Aqui:
  • $ f’ $ é a frequência percebida pelo ouvinte.
  • $ f $ é a frequência emitida pela fonte (300 Hz).
  • $ v $ é a velocidade do som no ar (340 m/s).
  • $ v_o $ é a velocidade do ouvinte (20 m/s).

Passo 3

Agora, vamos substituir os valores na fórmula. Primeiro, somamos a velocidade do som com a velocidade do ouvinte:
v + vo = 340 , m/s + 20 , m/s = 360 , m/s

Passo 4

Em seguida, dividimos essa soma pela velocidade do som:
v + vov = 360340 approx 1,0588

Passo 5

Finalmente, multiplicamos esse resultado pela frequência emitida para encontrar a frequência percebida:
f' = 300 , Hz times 1,0588 approx 317,64 , Hz

Resposta

A frequência da onda sonora escutada pelo bombeiro é aproximadamente 318 Hz.

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