Um trem se desloca com velocidade igual a 25 m / s em um ar calmo. A frequência da nota emitida pelo apito do trem é igual a 355 Hz . Um segundo trem move-se em sentido contrário ao primeiro e está se aproximando deste. Qual é a frequência ouvida por um passageiro no interior do segundo trem se este se move com velocidade igual a 16 m / s ?

Passo 1

O enunciado descreve o efeito Doppler para som: um trem (fonte) emite frequência f=355,Hz e se move com velocidade vrm s=25,m/s num ar calmo. Um segundo trem (observador) move-se em sentido contrário com velocidade vrm o=16,m/s. Queremos a frequência f' ouvida pelo passageiro no segundo trem.

Passo 2

Pela fórmula do efeito Doppler para som em meio estacionário, com observador se aproximando da fonte e fonte se aproximando do observador,
f' ;=; f,v + vrm ov - vrm s,
onde v é a velocidade do som no ar.

Passo 3

Tomando a velocidade do som aproximada como v=340,m/s, substituímos:
f' = 355;340 + 16340 - 25

Passo 4

Calculando:
340 + 16340 - 25 = 356315 approx 1,1302,
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f' approx 355 times 1,1302 approx 401 Hz

Resposta

A frequência ouvida é aproximadamente 401,Hz.

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