f^prime=f v pm vDv mp vF
onde f é a frequência emitida, v a velocidade do som, vD a velocidade do detector, e vF a velocidade da fonte. Suponha que a fonte está afastando-se do detector a uma velocidade de 5 m / s, o detector está aproximando-se da fonte a uma velocidade de 7 m / s, e que existe um vento de 3 m / s fluindo na direção da fonte para o detector. Os valores que deveriam ser substituídos na expressão do efeito Doppler são:

Escolha uma opção:

○ a. vD=4 m / s e vF=8 m / s
  • b. vD=10 m / se vF=8 m / s
    ○ c. vD=10 m / s e vF=2 m / s
  • d. vD=4 m / s e vF=2 m / s
    e. vD=7 m / s e vF=5 m / s
    Limpar minha escolha

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre o Efeito Doppler! A gente tem uma fórmula que relaciona a frequência emitida e a frequência percebida quando a fonte e o detector estão se movendo. Precisamos usar essa fórmula para descobrir quais são as velocidades ajustadas do detector ( vD) e da fonte ( vF) levando em conta o vento que está soprando.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a fórmula do Efeito Doppler que foi dada:
f' = f v pm vDv mp vF
Aqui:
  • f é a frequência emitida pela fonte.
  • f' é a frequência percebida pelo detector.
  • v é a velocidade do som no ar.
  • vD é a velocidade do detector.
  • vF é a velocidade da fonte.
Nota: O sinal pm e mp depende da direção do movimento. Se a fonte e o detector estão se aproximando, usamos o sinal de adição; se estão se afastando, usamos o sinal de subtração.

Passo 3

Agora, vamos considerar o vento. O vento está soprando da fonte para o detector a 3 m/s. Isso afeta a velocidade efetiva do som no ar. Como o vento ajuda na direção da propagação do som, a velocidade efetiva do som fica aumentada na direção do vento.
Então, ajustamos as velocidades do detector e da fonte levando em conta o vento:
  • Detector: Está se movendo em direção à fonte a 7 m/s, e o vento está ajudando essa movimentação. Então, somamos a velocidade do vento:
    vD = 7 m/s + 3 m/s = 10 m/s
  • Fonte: Está se afastando do detector a 5 m/s, e o vento está contrabalançando esse movimento. Então, subtraímos a velocidade do vento:
    vF = 5 m/s - 3 m/s = 2 m/s

Passo 4

Agora que temos os valores ajustados:
  • vD = 10 m/s
  • vF = 2 m/s
Vamos conferir nas alternativas qual delas corresponde a esses valores.

Resposta

c. vD=10 m / s e vF=2 m/s

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