12-(UNESP-SP) Um físico está parado à margem de uma rodovia, munido de um medidor de freqüências sonoras (frequencímetro). Duas ambulâncias (A e B) vêm pela estrada , com a mesma velocidade e no mesmo sentido, mantendo entre elas uma distância razoável. As duas ambulâncias estão com as sirenes ligadas e estas emitem freqüências puras fA e fB. Quando a primeira ambulância A já passou pelo físico, ele observa no seu instrumento que as freqüências das duas sirenes são iguais.
Qual a relação fA/fB? Dados: (velocidade das ambulâncias=125km/h e velocidade do som no ar, Vsom=340m/s.)
Soluções para a tarefa
Resposta: Fa/Fb = 1,23 (aproximadamente)
Explicação:
Primeiramente essa é uma questão que trabalha com o efeito doppler:
Velocidade das ambulâncias = 125km/h = 34,72 m/s (aproximadamente)
Dois pontos chave para a questão:
1) No enunciado diz que o observador constatou que as frequências das sirenes eram iguais, logo a frequência aparente da ambulância A é igual a frequência aparente da B.
2) Ele diz: Quando a ambulância A já passou ele constata que as frequências são iguais. Isso significa que a ambulância B ainda não passou, o que vai influenciar nos cálculos na fórmula do efeito doppler
Obs - é conveniente adotar a trajetória positiva no sentido observador para fonte, ou seja, a ambulância A tem velocidade positiva, pois já passou, tomando a trajetória positiva e a âmbulancia B velocidade negativa pois ainda não passou, ou seja está se aproximando e contra a trajetória adotada como positiva.
Fap = (frequencia aparente) Vs = Velocidade do som Vf = Velocidade da fonte Vo = Velocidade do observador.
Fap (A) = Fap(B)
F(A)(Vs + Vo)/Vs + Vf(A) =F(B)(Vs + Vo)/Vs - Vf(B)
F(A)340 + 0/340 + 34,72 = F(B)340 + 0/ 340 - 34,72
F(A)/F(B) = 374,72/305,72
F(A)/F(B) = 1,225 = 1,23 (Aproximadamente)