1 (1 ponto) No planeta Arrakis, um ornitóide macho está voando em direção a sua companheira com velocidade 28,466 m / s enquanto canta com frequência de 1543,2 Hz. A velocidade do som na atmosfera de Arrakis é 780,00 m / s.
(a) Qual a frequência que a fêmea ouve, se ela estiver em repouso? (b) Qual a frequência que a fêmea ouve, se ela também estiver voando em direção ao macho, com a mesma velocidade do macho?
(a) (A) 991,15 Hz, (B) 1230,5 Hz, (C) 1170,8 Hz, (D) 1601,7 Hz, (E) 1488,9 Hz, (F) 1077,9 Hz, (G) 1360,1 Hz,
(b) (A) 1329,4 Hz, (B) 985,26 Hz, (C) 1434,5 Hz, (D) 1199,6 Hz, (E) 933,53 Hz, (F) 1096,6 Hz, (G) 1262,2 Hz, (I) 1037,7 Hz, (y) 1660,1 Hz,

Passo 1

O enunciado trata do efeito Doppler sonoro: um ornitóide macho (fonte) voa em direção à fêmea com velocidade vs=28,466 m/s, emitindo som de frequência f0=1543,2 Hz. A velocidade do som é c=780,00 m/s. Precisamos achar (a) a frequência ouvida pela fêmea em repouso e (b) a frequência ouvida se ela também se move em direção ao macho com vr=vs.

Passo 2

Para a fêmea em repouso, só a fonte se move. A teoria do efeito Doppler diz que a frequência percebida é
f' = f0,c,c - vs,
Substituindo:
c - vs = 780,00 - 28,466 = 751,534 m/s,
f' = 1543,2 times 780,00751,534 approx 1543,2 times 1,03785 approx 1601,7 Hz

Passo 3

Quando a fêmea também se move em direção à fonte com vr=vs, a fórmula geral é
f' = f0,c + vr,c - vs,
Aqui c + vr = 780,00 + 28,466 = 808,466 m/s, e já temos c - vs = 751,534 m/s. Logo,
f' = 1543,2 times 808,466751,534 approx 1543,2 times 1,07573 approx 1660,1 Hz

Resposta

(a) D ,1601,7 Hz
(b) y ,1660,1 Hz

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