Uma ambulância em movimento a faz a sirene soar na frequência é de 450 Hz . Um carro está se movendo na mesma direção da ambulância, a . Qual a frequência que uma pessoa dentro do carro ouve (b) depois que a ambulância passa o carro?

Passo 1

Vamos lá! O enunciado fala sobre uma ambulância que está se movendo a com uma sirene que emite uma frequência de . Um carro também está se movendo na mesma direção, mas a . Precisamos descobrir qual é a frequência que uma pessoa dentro desse carro ouve depois que a ambulância passa por ela. Vamos usar o Efeito Doppler para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o Efeito Doppler. Ele descreve a mudança na frequência percebida de uma onda quando há movimento relativo entre a fonte da onda e o observador. No caso do som, se a fonte está se afastando do observador, a frequência percebida diminui.
A fórmula do Efeito Doppler é:
Onde:
  • é a frequência percebida pelo observador.
  • é a frequência emitida pela fonte (nossa sirene, que é ).
  • é a velocidade do som no ar ( aproximadamente).
  • é a velocidade do observador (no nosso caso, o carro).
  • é a velocidade da fonte (a ambulância).
Nota Importante: Como depois de passar, a ambulância está se afastando do carro, consideramos negativo se o observador está se movendo na mesma direção da fonte.

Passo 3

Vamos identificar os valores que vamos usar na fórmula:
  • Frequência da sirene:
  • Velocidade do som:
  • Velocidade da ambulância: (positiva, pois está se afastando)
  • Velocidade do carro: (negativa, pois está na mesma direção da ambulância depois de passar)

Passo 4

Agora, vamos substituir os valores na fórmula:
Simplificando dentro dos parênteses:

Passo 5

Vamos calcular a fração:
Agora, multiplicamos pela frequência da sirene:

Resposta

A pessoa dentro do carro ouve uma frequência de aproximadamente depois que a ambulância passa.

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