Um morcego que está voando a uma velocidade de 20 m / s, 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:
f' = f1 - vsv
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:
f' = 150,0001 - 20340

Passo 7

Calculando o denominador:
1 - 20340 = 1 - 0,0588 = 0,9412

Passo 8

Dividindo a frequência emitida pelo resultado do denominador:
f' = 150,0000,9412 approx 159,375 , Hz

Resposta

A frequência com que a onda incide na parede é aproximadamente .

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