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:
(A) a frequência aparente percebida pelo observador;
(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 (
): 80 km/h - Frequência da sirene (
): 800 Hz - Velocidade do som no ar (
): 340 m/s
Passo 3
Precisamos converter a velocidade do carro de km/h para m/s para facilitar os cálculos:
Passo 4
Como o carro está se aproximando da pessoa, a frequência percebida (
) aumenta. A fórmula do Efeito Doppler para uma fonte se movendo em direção a um observador estacionário é:
Onde:
-
é a frequência emitida, -
é a velocidade do som, -
é a velocidade da fonte.
Passo 5
Agora, vamos substituir os valores na fórmula:
Passo 6
Calculando a fração:
Então:
Resposta
A frequência aparente percebida pelo observador é aproximadamente 856 Hz.