Enunciado

Uma fonte sonora A , e uma superfície refletora B se movem uma em direção à outra. Em relação ao ar, a velocidade da fonte A é 29,9 m / s e a velocidade da superfície B é 65,8 m / s ; a velocidade do som no ar é 329 m / s . A fonte emite ondas com uma frequência de 1200 H z no referencial da fonte. No referencial da superfície B , qual é ( a ) a frequência e ( b ) o comprimento das ondas sonoras? No referencial da fonte A , qual é ( c ) a frequência e ( d ) o comprimento de onda das ondas refletidas de volta para a fonte?

Passo 1

Vamos começar?

No referencial da superfície B , que vou considerar a superfície B como um observador. Como observador e fonte estão se aproximando, temos v o > 0 e v f < 0 .

Agora basta susbtituir os valores na fórmula do efeito Doppler:

f o = f f v ± v o v ± v f

f o = 1200 329 + 65,8 329 - 29,9 = 1583,95 H z

Passo 2

O comprimento de onda λ é dado pela seguinte fórmula:

v = λ f

λ = v f = 329 1583,95 = 0,20 m

Passo 3

Agora em relação ao referencial da fonte A , ela é quem vais er o observador, recebendo a frequência que a superfície B está refletindo. Note que agora A e B trocam de papéis, mas continuam em aproximação, então os sinais de v o e v f se guem os mesmos.

Sabendo dos sinais, das velocidades e da frequência da fonte (determinada no passo anterior), basta aplicar na fórmula do efeito Doppler:

f o = f f v ± v o v ± v f

f o = 1583,95 329 + 29,9 329 - 65,8 = 2159,87 H z

Passo 4

E o comprimento de onda associado? Bom, esse é tranquilo! Pega lá do passo 2 a fórmula da velocidade que envolve λ :

v = λ f

Agora é só substituir:

λ = v f = 329 2159,87 = 0,15 m

Show! Vamos treinar mais?

Resposta

( a ) 1583,95 H z

( b ) 0,20 m

( c ) 2159,87 H z

d 0,15 m

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um pato nadando agita os pés uma vez a cada 1,6 s, produzindo ondas superficiais com esse período. O pato está se movendo com velocidade constante em um lago no qual a velocidade das ondas superficiai
O alarme de um carro está emitindo ondas sonoras de frequência igual a 520 Hz. Você está dirigindo uma motocicleta, afastando-se do carro em linha reta. Com que velocidade você está andando se escuta
Dois canários voam um em direção ao outro, cada um deles movendo-se a 15,0 m/s em relação ao solo e emitindo uma nota com frequência de 1.750 Hz. (a) Que frequência cada pássaro ouve um do outro? (b)
No planeta Ornitus, um pássaro macho voa em direção à fêmea com velocidade de 25,0 m/s enquanto canta com uma frequência de 1.200 Hz. A fêmea está em repouso e ouve um som com frequência de 1.240 Hz;
Um carro de polícia parado emite um som de 1.200 Hz de frequência, que bate em um carro na rodovia e retorna com uma frequência de 1.250 Hz. O carro de polícia está bem ao lado da rodovia, de modo que