Question

- Os radares são dispositivos que permitem determinar tanto a posição quanto a velocidade de
objetos que se aproximam. Para isso o radar contém um emissor de ondas e também um receptor de
frequências. Após a emissão da onda do radar, o receptor é acionado. Caso haja objetos nas
proximidades, a onda será refletida. Essa onda refletida é então detectada pelo receptor do radar.
Considere que um navio em repouso utilize seu radar emitindo ondas ultrassônicas de 600 kHz e que
essas ondas se propagam na água a uma velocidade de 1550 m/s. Esse radar detectou uma onda
refletida por um submarino 2,4 segundos após a emissão da onda inicial. A frequência da onda
detectada (refletida) era de 620 kHz.

Answer 1

a) A distância entre o navio e o submarino será a metade da distância percorrida pela onda emitida: S = vt ⇒ S = 1550 . 2,4 = 3720 m. A metade disso é 1860 m, que é a distância entre o navio e o submarino.

b) Como a frequência recebida pelo observador em repouso (navio) é mais alta do que a emitida, temos que a fonte sonora (neste caso o submarino age como fonte, pois está refletindo a onda) está se aproximando do observador. Podemos verificar isso na equação do efeito Doppler , onde Vs é a velocidade do som, Vo é a velocidade do observador e Vf é a velocidade da fonte. Lembre-se que o sentido positivo é do observador para a fonte. No nosso caso, Vo=0, e fa > f, e isso só acontece se tivermos o sinal negativo no denominador, isto é, se a fonte estiver se aproximando do observador.

c) Utilizando a fórmula acima e já substituindo os valores, temos