Um pedestre em repouso em relação ao solo vê um automóvel buzinando e se afastando dele à
. A buzina tem frequência de 800 Hz . A velocidade do som no ar é de
.
a) Ao decorrer do tempo, a buzina parecerá mais grave ou mais aguda? Justifique.
a) Ao decorrer do tempo, a buzina parecerá mais grave ou mais aguda? Justifique.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a pergunta tá pedindo. A gente tem um pedestre parado no chão e um carro que tá buzinando e se afastando dele a uma velocidade de
. A buzina do carro tem uma frequência de
e a velocidade do som no ar é de
. A questão quer saber se, conforme o carro vai se afastando, o som da buzina vai parecer mais grave ou mais agudo para o pedestre. Vamos usar o Efeito Doppler para resolver isso, que é o fenômeno que explica como a frequência do som muda quando a fonte está em movimento em relação ao observador.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é o Efeito Doppler. Basicamente, quando a fonte do som se move em relação ao observador, a frequência percebida muda. Se a fonte se afastar, a frequência percebida diminui (som mais grave), e se a fonte se aproximar, a frequência percebida aumenta (som mais agudo).
Passo 3
A fórmula do Efeito Doppler para a frequência percebida (
) quando a fonte está se afastando do observador é:
Onde:
-
é a frequência da fonte ( ), -
é a velocidade da fonte em relação ao meio ( ), -
é a velocidade do som no ar ( ).
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula para encontrar a frequência percebida:
Passo 5
Então, a frequência que o pedestre vai perceber é aproximadamente
, que é menor que os
originais da buzina. Isso significa que o som vai parecer mais grave.
Resposta
Conforme o carro se afasta, a buzina parecerá mais grave para o pedestre.