Origem do Exercício
O morcego se orienta, durante o voo, através da emissão de ondas ultrassônicas. Essas ondas atingem os obstáculos e, após serem refletidas, são detectadas pelo morcego. Suponha que a frequência de emissão do som pelo morcego seja de e sua velocidade ao emiti-lo em direção a uma parede seja de .
a)Qual a frequência e o comprimento de onda, refletidos pelo obstáculo, detectados pelo morcego?
b)Seria possível um morcego, emitindo , afastar-se de um homem com uma velocidade suficiente para que este pudesse ouvir as ondas sonoras emitidas pelo morcego? Justifique sua resposta com cálculos.
Dados: . faixa audível para o ser humano: ;
Efeito Doppler:
Passo 1
a)
Como em todo exercício dde efeito Doppler com reflexão, primeiro calculamos a frequência que chega no obstáculo. Nesse caso, o obstáculo é um observador fixo, e o morcego uma fonte que se desloca:
Agora vamos considerar esse obstáculo como uma fonte fixa emitindo ondas na frequência antes calculada. Agora, o morcego é um observador que se desloca:
O comprimento de onda é dado por:
Passo 2
b)
O morcego está fugindo do homem e o home está parado. Dessa forma:
é a velocidade da fonte que queremos saber( velocidade do morcego).
A frequência tem que ser, no máximo, Assim:
Com essa velocidade o morcego consegue ser ouvido pelo Homem.(:
Resposta
a)
b)