4) Um avião emite um som de frequência 1 = 600 Hz e percorre uma trajetória
retilinea com velocidade de 300 m/s. O ar apresenta-se imóvel. A velocidade de
propagação do som é v = 330 m/s. Determine a frequência do som recebido por um
observador estacionário junto a trajetória do avião:
a) enquanto o avião aproxima-se do observador.
b) quando o avião afasta -se do observador
Soluções para a tarefa
A questão traz um exemplo de efeito Doppler, que acontece quando há uma mudança aparente da frequência de uma onda causada pelo movimento relativo entre a fonte da onda e o observador. Neste caso a fonte de onda é o avião.
= frequência percebida pelo observador
= frequência emitida pela fonte
= velocidade da onda no meio, que no caso é o som
= velocidade do observador em relação ao meio, que por ele ser estacionário na questão então será igual a 0
= velocidade da fonte
Considerando os cálculos mostrados abaixo:
a) 6600 Hz
b) 341 Hz
a) enquanto o avião aproxima-se do observador, a frequência aparente será de 6600 Hz.
b) quando o avião afasta-se do observador, a frequência aparente será de 314 Hz.
Efeito Doppler
O Efeito Doppler é um fenômeno que ocorre quando temos uma fonte emissora de um som que possua alguma velocidade em relação a um referencial.
Nesse caso, existe uma mudança da freqüência que o observador no ponto de referência irá perceber no momento em que a distância entre ele e uma fonte sonora estão sofrendo uma variação.
A frequência aparente no ponto de referência será calculada da seguinte forma -
fa = f ·[(V +- Vo)/V +- Vf)
Onde -
- V - velocidade do som
- Vo - velocidade do observador
- Vf - velocidade da fonte
- f - frequência real
- fa - frequência aparente
Calculando a frequência do som nos casos abaixo-
a) enquanto o avião aproxima-se do observador.
fa = f ·[(V +- Vo)/V +- Vf)
fa = 600 ·[(330)/330 - 300)
fa = 6600 Hz
b) quando o avião afasta-se do observador
fa = f ·[(V +- Vo)/V +- Vf)
fa = 600 ·[(330)/330 + 300)
fa = 314 Hz
Saiba mais sobre o Efeito Doppler em,
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