Enunciado

No Exemplo 16.19 (Seção 16.8), suponha que o carro de polícia se afaste do armazém a 20   m / s . Qual é a frequência do som refletido pelo armazém q e ouvido pelo motorista do carro de polícia?

Passo 1

No exemplo, o carro de polícia se aproxima com velocidade de 30   m / s , no caso da questão ele se afasta com 20   m / s , vamos usar a equação do efeito Doppler para calcular a frequência do som ‘ouvido’ pelo armazém e depois calculamos a frequência da onda ouvida pelo motorista após ser refletida:

f A = v + v A v + v F f F

Nesse caso, o ouvinte é o armazém e a fonte é o carro, substituindo os valores, ficamos com:

f A = 340   m / s 340   m / s + 20 m / s 300   H z = 283   H z

A velocidade da fonte é positiva porque ela se afasta do armazém, e v A = 0 , já que o armazém está parado. Usamos a velocidade da onda sonora como 340   m / s porque no exemplo foi usado o mesmo valor.

Passo 2

Para a segunda situação, depois que a onda bate no armazém e volta no carro, o armazém passa a atuar como fonte e o carro de polícia como ouvinte, vamos usar a equação do efeito Doppler mais uma vez:

f O = v + v O v + v A f A

Como dá para ver, a gente precisou trocar os subíndices, já que agora o armazém é a fonte e o carro de polícia vai receber uma frequência diferente da que ele emitiu no início (por isso passou a ser O).

Substituindo cada valor a gente fica com:

f O = 340   m / s - 20   m / s 340   m / s ( 283   H z ) = 266   H z

Como o carro se afasta do armazém, ou seja, o ouvinte se afasta da fonte, o sinal de v O é negativo.

Resposta

f O = 266   H z

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