Efeito Dopler
Uma linha inteira carros Tabajara saiu com defeito de fabricação, emitindo um ruído harmônico de baixa frequência de e amplitudes idênticas. Um motorista em um carro silencioso e sem defeito viajava tranquilamente em uma estrada deserta e retilínea com velocidade quando de repente, à sua frente, dois carros Tabajara aparecem, um na mesma pista do motorista com e outro na pista contrária com velocidade (tanto como são dados em módulo). A estrada situa-se em uma região onde a velocidade do som é de
- Calcule a frequência do ruído que chega ao motorista vindo do carro Tabajara.
- Calcule a frequência do ruído que chega ao motorista vindo do carro Tabajara antes que esses carros se cruzem.
- Calcule a frequência do ruído que chega ao motorista vindo do carro Tabajara após esses carros se cruzarem.
- Calcule a frequência e o período do batimento do ruído resultante ouvido pelo motorista ainda antes dos carros e se cruzarem. Justifique, fazendo um esboço deste ruído em função do tempo.
Passo 1
a):
A fórmula do efeito Doppler é:
Pela nossa teoria, a gente sabe que quando a fonte se afasta do observador a gente coloca o sinal de mais no denominador e quando o observador se aproxima da fonte a gente coloca o sinal de mais no numerador. Como os dois ocorrem:
Passo 2
b):
Bom, no caso do carro a fonte se aproxima do observador e o observador vai de encontro a fonte. Então os sinais na fórmula vão ficar:
Passo 3
c):
Agora o observador está se afastando de uma fonte que também se afasta .Nesse caso:
Passo 4
d):
A frequência de um batimento é dada por:
Como o período é o inverso da frequência:
A figura do movimento é:
Resposta
a):
b):
c):
d):
