Um observador ouve o apito de um trem se aproximando e depois se afastando, sabendo que o apito do trem soa com frequência natural contínua, a frequência do apito ouvida pelo observador: aumenta na aproximação e permanece constante no afastamento. Aumenta na aproximação e diminui no afastamento. Aumenta tanto na aproximação quanto no afastamento. Ou é constante tanto na aproximação quanto no afastamento do trem?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre o som do apito de um trem que está se aproximando e depois se afastando de um observador. A matéria que vamos mexer aqui é o Efeito Doppler, que estuda como a frequência de uma onda, como o som, muda quando a fonte está em movimento relativo ao observador. Para resolver isso, vamos precisar entender como a frequência percebida varia quando a fonte se aproxima ou se afasta.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o Efeito Doppler. Basicamente, quando uma fonte de som está se movendo em direção a você, as ondas sonoras ficam “espremidas”, fazendo com que a frequência que você ouve seja maior do que a frequência real emitida pela fonte. Isso faz com que o som pareça mais agudo. Por outro lado, se a fonte está se afastando, as ondas se “esticam”, diminuindo a frequência percebida, e o som fica mais grave.
Passo 3
Agora, aplicando isso ao trem que está se aproximando: como a fonte do som (o apito do trem) está vindo em sua direção, as ondas sonoras estão se comprimindo. Isso significa que a frequência que você ouve é maior do que a frequência natural do apito. Ou seja, o som do apito aumenta de frequência quando o trem está se aproximando.
Passo 4
Quando o trem começa a se afastar, a situação muda. A fonte do som está indo embora de você, então as ondas sonoras se estendem. Isso faz com que a frequência percebida seja menor do que a frequência real do apito. Portanto, o som do apito diminui de frequência quando o trem está se afastando.
Passo 5
Resumindo tudo isso: quando o trem se aproxima, a frequência do apito que você ouve aumenta, e quando ele se afasta, essa frequência diminui. Isso acontece por causa do Efeito Doppler, que altera a percepção da frequência de acordo com o movimento relativo entre a fonte do som e o observador.
Resposta
A frequência do apito ouvida pelo observador aumenta na aproximação e diminui no afastamento do trem.