Se a sirene está em repouso e se o ouvinte afasta de sirene com velocidade (v ouvinte) de
, que frequência o ouvinte (f ouvinte) escuta? Abs: Esta sirene da polícia emite uma onda senoidal com frequência
e a velocidade (v) do som no ar é
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de Física sobre o efeito Doppler. A situação é a seguinte: uma sirene está parada e uma pessoa (ouvinte) está se afastando dela a uma velocidade de
. A sirene emite um som com frequência de
e a velocidade do som no ar é
. Nosso objetivo é descobrir qual frequência o ouvinte vai perceber, ou seja,
.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o efeito Doppler. Esse efeito acontece quando há movimento relativo entre a fonte de som e o ouvinte. Se o ouvinte está se afastando da fonte, a frequência percebida diminui. A fórmula para calcular a frequência percebida quando o ouvinte se afasta da fonte é:
Onde:
-
é a frequência emitida pela sirene. -
é a velocidade do som no ar. -
é a velocidade do ouvinte se afastando da fonte.
Vamos substituir os valores que temos na fórmula.
Passo 3
Substituindo os valores na fórmula:
Primeiro, somamos as velocidades no denominador:
Agora, fazemos a divisão:
Passo 4
Multiplicando esse resultado pela frequência da fonte:
Arredondando para duas casas decimais, temos aproximadamente
.
Resposta
A frequência que o ouvinte escuta é aproximadamente
.