(IDECAN/IFPA, PROFESSOR DE FÍSICA, EDITAL 01/2025) Uma ambulância com a sirene ligada emite um som com frequência de 800 Hz . Um motociclista deslocase em direção à ambulância com velocidade de
, enquanto a ambulância se aproxima com velocidade de
. Sabendo que a velocidade do som no ar é
, a frequência do som percebido pelo motociclista é, aproximadamente, de:
(a) 870 Hz .
(b) 929 Hz .
(c) 960 Hz .
(d) 982 Hz .
(e) 1000 Hz .
(a) 870 Hz .
(b) 929 Hz .
(c) 960 Hz .
(d) 982 Hz .
(e) 1000 Hz .
Passo 1
O enunciado descreve uma ambulância que emite uma sirene de frequência
. O motociclista e a ambulância se aproximam um do outro, com velocidades dadas em km/h. O conteúdo aplicado será o efeito Doppler para fonte e observador em movimento, usando a fórmula que leva em conta ambas as velocidades relativas ao ar.
Passo 2
Precisamos converter as velocidades para metros por segundo:
onde
é a velocidade do observador (motociclista) em direção à fonte e
é a velocidade da fonte (ambulância) em direção ao observador.
Passo 3
A fórmula do efeito Doppler para fonte e observador em movimento relativo ao meio é
onde
é a velocidade do som no ar.
Passo 4
Substituindo os valores na fórmula:
Passo 5
Entre as alternativas apresentadas, a frequência calculada coincide com a opção de aproximadamente
.
Resposta
(b)