(
) Em um parque de diversões uma sirene de 580 Hz está na extremidade de um brinquedo em forma de disco, com 10 m de raio, que gira com uma velocidade angular de
. Quais são as frequências mais baixa e mais alta escutadas por um ouvinte distante, em repouso em relação ao brinquedo?
Passo 1
O enunciado dá uma sirene de frequência
Hz na borda de um disco de raio
m que gira com velocidade angular
rad/s. Queremos as frequências mínima e máxima que um ouvinte fixo e distante escuta devido ao efeito Doppler para fonte móvel.
Passo 2
A velocidade linear da sirene é
Passo 3
Para uma fonte se movendo com velocidade
e ouvinte em repouso, as frequências ouvidas quando a fonte se aproxima e quando se afasta são, respectivamente,
onde
é a velocidade do som (aproximamos
m/s).
Passo 4
Substituindo
Hz,
m/s e
m/s:
Resposta
A frequência mínima é aproximadamente
Hz e a máxima é aproximadamente
Hz.