Uma pessoa está sentada em uma praça quando se aproxima um carro de polícia com velocidade de 80 km / h. A sirene do carro está ligada e emite um som de frequência de 800 Hz . Sabendo que a velocidade do som no ar é 340 m / s, calcule:
(A) a frequência aparente percebida pelo observador;

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre o Efeito Doppler, que estuda como a frequência do som percebida por um observador muda quando a fonte do som está se movendo. Aqui, uma pessoa está ouvindo a sirene de um carro de polícia que se aproxima. Precisamos encontrar a frequência que essa pessoa vai perceber.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os dados que temos:
  • Velocidade do carro ( vs): 80 km/h
  • Frequência da sirene ( f): 800 Hz
  • Velocidade do som no ar ( v): 340 m/s

Passo 3

Precisamos converter a velocidade do carro de km/h para m/s para facilitar os cálculos:
vs = 80 , km/h = 80 times 10003600 approx 22,22 , m/s

Passo 4

Como o carro está se aproximando da pessoa, a frequência percebida ( f') aumenta. A fórmula do Efeito Doppler para uma fonte se movendo em direção a um observador estacionário é:
f' = f times vv - vs
Onde:
  • f é a frequência emitida,
  • v é a velocidade do som,
  • vs é a velocidade da fonte.

Passo 5

Agora, vamos substituir os valores na fórmula:
f' = 800 times 340340 - 22,22 = 800 times 340317,78

Passo 6

Calculando a fração:
340317,78 approx 1,070
Então:
f' = 800 times 1,070 approx 856 , Hz

Resposta

A frequência aparente percebida pelo observador é aproximadamente 856 Hz.

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