Um morcego que está voando a uma velocidade de
, em direção a uma parede (em repouso), emite um som ultrassônico de 150 KHz . Calcule a frequência com que a onda incide na parede.
Passo 1
Vamos resolver um exercício de efeito Doppler relacionado ao som emitido por um morcego que está voando em direção a uma parede. O conteúdo da matéria envolve a física das ondas, especificamente o efeito Doppler. Para resolver, vamos precisar das fórmulas do efeito Doppler para fontes em movimento e entender como calcular a frequência percebida quando a fonte se aproxima de um observador.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar o que é o efeito Doppler. Esse efeito ocorre quando há movimento relativo entre a fonte do som e o observador, resultando em uma alteração na frequência percebida. Se a fonte está se aproximando do observador, a frequência percebida aumenta.
Passo 3
A fórmula do efeito Doppler para uma fonte que se move em direção a um observador estacionário é:
onde:
-
é a frequência percebida, -
é a frequência emitida, -
é a velocidade da fonte, -
é a velocidade do som no ar.
Passo 4
Vamos identificar os valores fornecidos no problema:
- Velocidade do morcego (
): - Frequência emitida (
): ou
Passo 5
Precisamos assumir um valor para a velocidade do som no ar. Geralmente, usamos
para simplificar os cálculos.
Passo 6
Substituindo os valores na fórmula do efeito Doppler:
Passo 7
Calculando o denominador:
Passo 8
Dividindo a frequência emitida pelo resultado do denominador:
Resposta
A frequência com que a onda incide na parede é aproximadamente
.
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, onde
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