Dois trens viajam um em direção ao outro a em relação ao solo. Um dos trens faz soar um apito de . (a) Que frequência é ouvida no outro trem se o ar está parado? (b) Que frequência é ouvida no outro trem se o vento está soprando a no sentido contrário ao do trem que apitou? (c) Que frequência é ouvida se o sentido do vento se inverte?
Passo 1
a) Os trens estão se aproximando, tanto a fonte como o observador, então:
Sendo:
Passo 2
b) Aqui, com o vento, temos somente uma variação na velocidade do som , como o vento é contrário à velocidade do som, e a velocidade do observador é arbitrariamente definida como positiva, temos que, a nova velocidade do som é dada por:
Portanto:
Passo 3
c) Se o vento se inverte, temos que a nova velocidade do som é:
E então:
Resposta
a)
b)
c)