Efeito Doppler
I-Uma das extremidades de uma corda de náilon está presa a um suporte fixo no topo de um poço vertical de uma mina com profundidade igual a . A corda fica esticada pela ação do peso de uma caixa de . A massa da corda é igual a (considere pequena comparada com a massa da caixa). Uma menina no fundo da mina balança a corda lateralmente, para enviar um sinal a seu amigo, que está no topo da mina.
- Sabendo que a menina balança a corda num movimento senoidal de 3,0 ciclos por segundo, encontre o comprimento de onda da onda produzida na corda.
- Suponha agora que o amigo no topo da mina deixe cair uma sirene ligada, que emite som de . Determine a frequência do som que a menina ouve, emitido pela sirene quando esta passa na metade da profundidade da mina.
Dados:
Passo 1
a):
Vamos usar a equação:
Pois o enunciado nos deu a frequência (3 ciclos por segundo, , e a velocidade a gente calcula por:
Passo 2
Calculando a velocidade:
A tensão é dada pelo peso da caixa:
A densidade linear é igual a massa da corda dividida pelo seu comprimento:
Então:
Passo 3
Então:
Passo 4
b):
Bom galera, a situação aqui é a seguinte: Uma sirene está caindo do topo do penhasco. Quando ela atinge a metade da profundidade do poço, ela estará com uma velocidade
Essa velocidade vai gerar um efeito Doppler, e nós queremos calcular a frequência percebida pelo observador que está lá embaixo.
Lembrando que a fonte de emissão de ondas é a sirene que esta caindo e o observador é a pessoa lá embaixo.
Vamos calcular a velocidade usando Fisica1. Vamos usar torriceli, já que o peso cai com uma velocidade inicial diferente de zero:
Passo 5
Pelo efeito Doppler:
Resposta
a):
b):