Enunciado

Uma sirene de 2000 H z e um funcionário da defesa civil estão em repouso em relação ao solo. Que frequência o fundionário ouve se o vento está soprando a 12 m / s ( a ) da fonte para o funcionário e ( b ) do funcionário para a fonte?

Passo 1

Olá pessoal! Essa é uma questão que serva para treinarmos o efeito Doppler com a presença de vento, vamos lá?

Com o vento soprando em direção ao funcionário, como é o caso da letra ( a ) , a “nova velocidade do som” vai ajudar o vento, ou seja, levar as ondas mais rápido ao observador:

v = v v e n t o + v s o m = 340 = 12 = 352 m / s

E quanto às velocidades entre fonte e observador?

Bom, eles não estão em repouso em relação ao solo? Então nenhum deles está em movimento, sendo assim: v o = v f = 0 e o efeito Doppler é nulo!

f o = f f v ± v o v ± v f = f f v v = f f = 2000 H z

Sim amigos! É zero! Pois o efeito Doppler é um deslocamento de frequências que ocorre quando há movimento relativo entre a fonte emissora e o observador. Como nesse caso (spoiler: no outro também!) não há, então a frequência ouvida é a mesma emitida: f o = 20000 H z .

Passo 2

Na letra ( b ) temos o mesmo cenário, apenas modificando a direção do vento. A nova velocidade do som vai ser: v = v s o m - v v e n t o = 340 - 12 = 328 m / s

Mas aqui novamnete não há movimento relativo entre o observador e a fonte, então v o = v f = 0 e a frequência ouvda é a mesma emitida.

Matematicamente a justificativa é a mesma:

f o = f f v ± v o v ± v f = f f v v = f f = 2000 H z

Resposta

a 2000 H z

b 2000 H z

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Em um dia claro, você vê um avião a jato passar por um ponto na vertical acima da sua cabeça, a partir do tamanho aparente do avião, você conclui que ele está voando a um altura constante h . Você ouv
Uma grande igreja possui parte de um órgão na frente e a outra parte em seu final. Uma pessoa andando rapidamente ao longo da reta que une as duas partes do órgão enquanto elas estão tocando simultane
Estrelas que não são o nosso Sol normalmente parecem inertes quando vistas com telescópios. Entretanto, os astrônomos podem facilmente usar a luz dessas estrelas para verificar que elas estão girando
Você é capaz de imaginar situações em que o efeito Doppler pudesse ser observado em ondas que se propagam na superfície da água? E em ondas elásticas que se propagam em grandes profundidades? Em caso
Uma fonte sonora e um ouvinte estão em repouso sobre a Terra, porém um vento forte sopra no sentido da fonte para o ouvinte. Existe efeito Doppler? Justifique sua resposta.