Uma fonte sonora se afasta a
de um observador estacionário. a) Determine a frequência escutada pelo observador. b) Determine o comprimento de onda das ondas sonoras na região entre a fonte e o observador.
a) 162 Hz e b)
a) 162 Hz e b)
Passo 1
O enunciado fala de uma fonte sonora que emite com frequência
e se afasta de um observador estacionário com velocidade
. A velocidade do som no ar vale
. Precisamos aplicar o efeito Doppler para fonte em movimento para determinar (a) a frequência percebida
e (b) o comprimento de onda das frentes de onda na região entre fonte e observador.
Passo 2
Para fonte se afastando de um observador imóvel, a frequência percebida é dada por
Aqui usamos a fórmula do efeito Doppler para fonte em movimento, onde o denominador aumenta porque as frentes de onda ficam mais espaçadas.
Passo 3
Substituindo
,
e
:
Passo 4
Para achar o comprimento de onda
no espaço entre a fonte e o observador, note que a periodicidade temporal é
. Mas também podemos usar diretamente
Alternativamente, sabendo que o espaçamento entre frentes aumenta na razão
, temos
que coincide com o valor acima.
Resposta
a)
b)
b)