Efeito Dopler
Uma onda estacionária é produzida num tubo de de comprimento, aberto em uma extremidade e fechado na outra. Um detector afasta-se do tubo em line reta, e capta parte da onda sonora que escapa do tubo.
- Se a onda estacionária corresponde ao terceiro harmônico do tubo, qual deve ser a velocidade do detector para que a frequência detectada corresponda à frequência fundamental do tubo?
- Considere agora que o mesmo tubo seja aberto nas duas extremidades e que novamente a onda estacionária corresponda ao terceiro harmônico. Qual deve ser a velocidade do detector neste caso para que a frequência detectada corresponda à frequência fundamental do tubo?
Dado:
Use para a velocidade do som no ar.
Passo 1
a):
Para um tubo sonoro fechado em uma das extremidades, nós usamos a fórmula:
Pelo enunciado, , e . Logo:
Vamos usar agora a equação do efeito Doppler. Como é o observador que está se afastando, no caso o detector, a velocidade da fonte sonora é zero
Nós queremos descobrir a velocidade que o detector precisa ter para que ele detecte uma onda sonora com a frequência do primeiro harmônico do tubo. Essa frequência é:
Logo:
Passo 2
b):
Aqui vai ser quase a mesma coisa, só o valor de e que mudará. O tubo é aberto, logo:
Sendo
E :
Logo:
Resposta
a):
b):