Questão 4. Um ouvinte move-se a
para a direita. À sua esquerda, está um trem em repouso e, à sua direita, está um trem movendo-se a
para a direita. Ambos os trens emitem sons com frequência de 500 Hz . Qual é a frequencia que o observador escuta do trem à sua esquerda?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um ouvinte que está se movendo para a direita a uma velocidade de
. À esquerda dele, tem um trem parado emitindo um som de
. A pergunta é: qual frequência esse ouvinte vai ouvir vindo do trem à sua esquerda?
Para resolver isso, vamos usar o Efeito Doppler, que nos ajuda a calcular como a frequência do som muda quando a fonte ou o observador estão em movimento.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar a fórmula do Efeito Doppler quando a fonte está parada e o observador está se movendo:
Onde:
-
é a frequência percebida pelo observador. -
é a frequência emitida pela fonte (nesse caso, ). -
é a velocidade do som no ar (vamos usar , que é o valor aproximado). -
é a velocidade do observador em relação ao meio (no caso, para a direita).
Passo 3
Como o ouvinte está se movendo para a direita e o trem está à sua esquerda, o ouvinte está se aproximando da fonte do som. Isso significa que
será positivo na fórmula.
Vamos substituir os valores na fórmula:
Passo 4
Agora, vamos fazer as contas dentro do parênteses:
Então,
Resposta
A frequência que o observador escuta do trem à sua esquerda é aproximadamente
.