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.