Efeito Dopler
Marque a alternativa ERRADA a respeito do efeito Doppler.
- Quando um observador se aproxima de uma fonte de onda em repouso, a frequência observada aumenta.
- Quando uma fonte de onda se aproxima de um observador em repouso, a frequência observada aumenta.
- Quando uma fonte de onda se aproxima de um observador em repouso, o número de onda observado aumenta.
- Quando um observador se aproxima de uma fonte de onda em repouso, o comprimento de onda observado diminui.
Passo 1
Os casos a) e b) são corretos e correspondem àqueles casos clássicos da nossa teoria. Sendo a equação do efeito Doppler dada por:
No caso de a), a fonte está parada e o observador se move. Logo, lembrando de adotar o eixo que parte do observador pra fonte, como na teoria, temos que:
Ou seja, realmente aumenta pois o quociente ali é maior que 1.
E em b), como a fonte se move em relação ao observador e esse fica parado:
Ou seja, também aumenta, pois o quociente também é maior que 1, já que o denominador diminui em relação ao numerador.
Passo 2
c):
Pra gente analisar essa situação, antes precisamos prestar atenção em uma coisa:
Como o observador está em repouso em relação ao ar, já que o observador em si não está se movendo, a velocidade do som não sofre alterações, ou seja, continua sendo aquele valor tabelado de .
Logo, aplicando a definição do efeito Dopler quando as fontes estão se aproximando:
Ou seja, a frequência aumentará. Mas sendo o comprimento de onda dado por:
E o número de onda dado por:
A gente consegue perceber que, se a frequência aumentar, o número de onda aumentará também. Logo, verdadeira.
Passo 3
d):
Você poderia pensar: Bem, como o observador está se aproximando de uma fonte, a frequência vai aumentar e, como a frequência e o comprimento são inversamente proporcionais, o comprimento irá diminuir. ERRADO.
Essa opção é uma puta duma pegadinha. Simples: Como o observador está se movendo em relação à fonte, que está em repouso, também estará se movendo em relação ao ar, que também está em repouso.
Assim, a velocidade do som sofrerá uma pequena alteração, dada pela velocidade do observador.
Sendo a velocidade do som e a do observador temos que :
E a frequência medida sentida pelo observador será:
Então o comprimento de onda será:
Ou seja:
Então, o comprimento de onda não diminui ou aumenta, continua o mesmo daquele original emitido pela fonte.
Resposta
d)