Você está dirigindo por uma estrada a
. Um trem se aproxima em um trilho paralelo à estrada. O apito do trem toca a uma frequência de 800 Hz , mas você ouve um apito de 950 Hz . Qual é a velocidade do trem se aproximando?
Passo 1
O enunciado diz que você dirige com
e ouve frequência
emitida por um apito cuja frequência real é
. O tema aqui é o efeito Doppler para som com observador e fonte em movimento relativo.
Passo 2
Quando observador e fonte se movem um em direção ao outro, a frequência percebida satisfaz
onde
é a velocidade do som e
é a velocidade da fonte (trem) aproximando-se do observador.
Passo 3
Para encontrar
, escrevemos
Passo 4
Adotando a velocidade do som típica
e usando os valores do enunciado, temos
Passo 5
Substituindo na fórmula de
:
Resposta
A velocidade do trem aproximando-se é de aproximadamente
.