II. Uma ambulância, cuja sirene emite um som com frequência única, aproxima-se de um pedestre parado. A frequência detectada pelo pedestre é de 1600 Hz. Depois de ser ultrapassado, o pedestre escuta uma frequência de 1400 Hz. Determine:
c) a velocidade da ambulância;
d) a frequência do som emitido pela sirene da ambulância.
Passo 1
Questãozinha de efeito Doppler!
Lembra que a frequência ouvida () é:
Onde é a frequência emitida e é a velocidade do som.
Agora, quando usamos + ou -?
Basta fazermos um referencial indo do OBSERVADOR para a FONTE. Se a velocidade estiver nesse sentido, então use +, se estiver contrária, use -.
Passo 2
c) Queremos a velocidade da ambulância, que é quem emite o som, então queremos .
Como o observador está parado, .
No referencial , quando a ambulância está se aproximando, fonte indo para o observador, ela está contrária ao referencial ():
Depois que a ambulância ultrapassar, e estiver se afastando, sua velocidade estará no mesmo sentido que o referencial ():
Não temos informação sobre a frequência emitida pela sirene (), mas podemos cortar isso das equações se dividirmos uma equação pela outra:
Substituindo os valores do enunciado:
Passo 3
d) Qual a frequência da sirene )?
Basta substituir em qualquer uma das duas equações acima. Eu escolhi essa aqui:
Resposta
a) 22,7 m/s
b) 1493 Hz