(Ufpr 2014) Um carro da polícia rodoviária encontra-se parado à beira de uma rodovia, com o objetivo de fiscalizar a velocidade dos veículos. Utilizando um aparelho sonar, o policial envia ondas sonoras de frequência f, acima do limite audível. Essas ondas são refletidas pelos
automóveis e, posteriormente, detectadas por um dispositivo receptor capaz de medir a frequência f’ da onda recebida. Ao observar um veículo se aproximando em alta velocidade, o policial aponta o sonar para o veículo suspeito e mede uma frequência f’ com valor 20% acima
do valor de f. Com base nestes dados, considerando o ar parado e que o som se propaga no ar com velocidade de aproximadamente 340 m/s, determine o módulo da velocidade do veículo suspeito, em km/h.
Soluções para a tarefa
A resposta correta é Vf = 204,12 Km/h.
Vamos aos dados/resoluções:
É importante salientar que estamos falando sobre o Efeito Doppler, sonoramente falando, é preciso diferenciar as situações em que ele é causado pelo movimento da fonte ou mesmo do observador. E isso acontece porque o som projeta-se no ar e ambos podem sim ter velocidades relativas, até porque para a luz (que se propaga no vácuo), acaba importando apenas a velocidade relativa entre a fonte e observador em si.
Dessa forma, iremos aplicar a expressão do efeito Doppler para o detector em repouso e a fonte que está se aproximando desse detector (Vd = 0 ; Vf < 0, respectivamente). Portanto:
Fap = V + Vd / V + Vf f.
1,2f = 340 / 340 - Vf f ;
1,2 (340 - Vf) = 340 ;
Vf = 56,7 m/s x 3,6
Vf = 204,12 Km/h
espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)