Questão 49
Se você estivesse se afastando do trem com a mesma velocidade dele, a frequência do apito que você ouviria seria maior, menor ou igual à frequência do apito com o trem parado?
- Depende da direção de onde vem o trem
- Maior, pois o efeito da fonte fica no denominador na fórmula do efeito Doppler
- Depende da previsão do tempo
- Menor, pois o efeito do observador fica no numerador da fórmula do efeito Doppler
- Igual, pois o efeito Doppler depende apenas da velocidade relativa entre fonte
observador
- Igual, pois os efeitos da fonte e do observador, ambos em movimento, se cancelariam exatamente
Passo 1
O enunciado pertence ao conteúdo de efeito Doppler para ondas sonoras em um meio (ar) e pergunta: se a fonte (trem) e o observador (você) se afastam um do outro com a mesma velocidade
, como fica a frequência
que você ouve em comparação à frequência
do trem parado?
Passo 2
A fórmula geral do efeito Doppler, quando tanto a fonte quanto o observador podem se mover no ar (velocidade do som
), é
onde usamos sinal “
” no numerador se o observador se aproxima (e “
” se afasta) e sinal “
” no denominador se a fonte se aproxima (e “
” se afasta).
Passo 3
Aqui tanto o observador quanto a fonte se afastam, cada um com velocidade
. Logo:
- No numerador usamos
com sinal “ ”: . - No denominador usamos
com sinal “ ”: .
Passo 4
Substituindo, temos
Como
, segue que
Passo 5
Portanto, a frequência percebida é menor do que a frequência do trem parado. Isto se deve ao fato de o efeito do observador em movimento (afetando o numerador) reduzir a frequência recebida.
Resposta
- Menor, pois o efeito do observador fica no numerador da fórmula do efeito Doppler.