Uma pessoa está sentada em uma praça quando se aproxima um carro de polícia com velocidade de
. A sirene do carro está ligada e emite um som de frequência de 800 Hz . Sabendo que a velocidade do som no ar é
, calcule:
(B) o comprimento de onda percebido pelo observador.
(B) o comprimento de onda percebido pelo observador.
Passo 1
Vamos resumir o que a questão está pedindo e identificar os conceitos que vamos usar. O problema envolve a física do som, mais especificamente o efeito Doppler. Uma pessoa está ouvindo a sirene de um carro de polícia que se aproxima a uma velocidade de
. A frequência da sirene é
e a velocidade do som no ar é
. Precisamos calcular o comprimento de onda percebido pela pessoa.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a velocidade do carro de quilômetros por hora para metros por segundo, pois as unidades precisam estar consistentes.
Passo 3
Agora, vamos aplicar a fórmula do efeito Doppler para frequência percebida (
). Como o carro está se aproximando do observador, a fórmula é:
Onde:
-
é a frequência da fonte ( ), -
é a velocidade do som no ar ( ), -
é a velocidade do observador (como a pessoa está parada, ), -
é a velocidade da fonte ( ).
Substituindo os valores:
Passo 4
Com a frequência percebida (
) calculada, podemos determinar o comprimento de onda percebido (
) usando a relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda:
Substituindo os valores:
Resposta
O comprimento de onda percebido pelo observador é aproximadamente
.