Enunciado

Se você espera um trem se aproximar e passar em um cruzamento da ferrovia, você ouve o som do trem com um desvio Doppler. Mas, se você escutar com atenção, ouvirá que a mudança na frequência é contínua; não existe uma súbita passagem de frequência elevada para frequência baixa. A frequência passa suavemente (mas rapidamente) de alta para baixa à medida que o trem passa. Por que ocorre essa variação suave?

Passo 1

Fala galera, bora lá! Para a resolução desta questão será feita uma análise quanto às características das ondas sonoras emitidas em função do movimento da fonte.

No caso em análise, a velocidade das ondas emitidas pela fonte sonora em movimento para o ouvinte estacionário não está na mesma direção da reta que liga ambos os agentes (ouvinte e fonte sonora).

Passo 2

Neste caso, a velocidade (radial) ( v ) é defasada por um ângulo ( θ ) entre a reta que liga os agentes e o próprio vetor velocidade da onda emitida, conforme abaixo:

v = v f cos ⁡ θ

v f : projeção da velocidade na direção da reta que liga os agentes

Devido a isso, a variação da frequência não é súbita, mas sim suave, pois a velocidade radial não é constante, mas varia de acordo com a angulação das ondas emitidas.

Passo 3

Portanto, a variação suave da frequência das ondas emitidas pelo trem se justifica devido à velocidade radial das ondas sonoras não ser constante, mas sim variar em função da angulação relativa entre o trem e o observador.

Resposta

A variação suave da frequência das ondas emitidas pelo trem se justifica devido à velocidade radial das ondas sonoras não ser constante, mas sim variar em função da angulação relativa entre o trem e o observador.

Exercícios de Livros Relacionados

Uma corda cujas extremidades são fixas está vibrando no terceiro harmônico. As ondas possuem velocidade igual a 192m / s e frequência igual a 240H z . A amplitude da onda estacionária em um ventre é i
Desafinada. A corda B de uma guitarra feita de aço (densidade igual a 7800k g / m 3 ) possui comprimento igual a 63,5c m e diâmetro igual a 0,406m m . A frequência fundamental é f = 247,0H z .a) Ache
Uma corda oscila de acordo com a equação y = 0,50 c m s e n [ ( π 3 c m - 1 ) x ] c o s ⁡ [ 40 π s - 1 t ] Qual é (a) a amplitude e (b) a velocidade das duas ondas (iguais, exceto pelo sentido de prop
Duas ondas são geradas em uma corda com 3,0m de comprimento para produzir uma onda estacionária de três meios comprimentos de onda com uma amplitude de 1,0c m . A velocidade da onda é 100 m s . A equa
Para que servem as palhetas de um violão ou de uma guitarra? Explique seu uso em termos de frequência da vibração das cordas.