A frequência de uma buzina de carro é 400 Hz . Calcule a frequência observada se o carro estiver com a velocidade de 34 m / s em elação ao ar tranquilo e se aproxima de um receptor estacionário. Considere 340 m / s a velocidade do som no ar.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que a buzina de um carro emite 400 Hz e o carro se aproxima de um observador parado a 34 m/s. A velocidade do som no ar é 340 m/s. Esse problema é de Efeito Doppler para fonte em movimento. Para resolver, a gente vai precisar da fórmula do Doppler quando a fonte (o carro) se move em direção ao receptor estacionário.

Passo 2

Vamos identificar as variáveis:
  • Frequência real (emitida):
  • Velocidade da fonte (carro):
  • Velocidade do som no ar:

Passo 3

A teoria do Efeito Doppler para o caso de fonte se aproximando do receptor parado diz que a frequência percebida f' ;=; f ;times; v,v - vs, é dada por
Isso acontece porque, ao se mexer em direção ao receptor, a fonte “encurta” o comprimento de onda à frente dela, aumentando a frequência que chega.

Passo 4

Agora é só substituir os valores na fórmula:
f' = 400 times 340340 - 34 = 400 times 340306 = 400 times 1,1111ldots approx 444,44 Hz

Resposta

A frequência observada pelo receptor é aproximadamente .

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