Um pedestre em repouso em relação ao solo vê um automóvel buzinando e se afastando dele à 20 m / s. A buzina tem frequência de 800 Hz . A velocidade do som no ar é de 340 m / s.
b) Determine a frequência percebida pelo pedestre.

Passo 1

Então, a gente tem aqui um problema que envolve o Efeito Doppler, que é quando a frequência do som muda dependendo de como a fonte e o observador estão se movendo um em relação ao outro. No caso, temos um pedestre parado vendo um carro que está se afastando dele a 20 m/s e tocando uma buzina com frequência de 800 Hz. A gente também sabe que a velocidade do som no ar é de 340 m/s. Vamos usar essas informações para calcular qual é a frequência que o pedestre vai perceber.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar da fórmula do Efeito Doppler para quando a fonte do som está se afastando do observador que está em repouso. A fórmula é:
f' = f01 + vsv
Aqui:
  • $ f’ $ é a frequência percebida pelo observador.
  • $ f_0 $ é a frequência emitida pela fonte (800 Hz).
  • $ v_s $ é a velocidade da fonte em relação ao meio (20 m/s).
  • $ v $ é a velocidade do som no ar (340 m/s).

Passo 3

Vamos substituir os valores na fórmula:
f' = 8001 + 20340
Primeiro, calculamos a fração dentro da fórmula:
20340 = 234 = 117 approx 0,0588

Passo 4

Agora, somamos 1 com esse valor:
1 + 0,0588 = 1,0588

Passo 5

Por fim, dividimos a frequência original pela soma que acabamos de encontrar:
f' = 8001,0588 approx 755,56, Hz

Resposta

A frequência percebida pelo pedestre é aproximadamente 756 Hz.

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