Um pedestre em repouso em relação ao solo vê um automóvel buzinando e se afastando dele à 20 m / s. A buzina tem frequência de 800 Hz . A velocidade do som no ar é de 340 m / s.
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 20 , m/s. A buzina do carro tem uma frequência de 800 , Hz e a velocidade do som no ar é de 340 , m/s. 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 ( f') quando a fonte está se afastando do observador é:
f' = f1 + vsv
Onde:
  • f é a frequência da fonte ( 800 , Hz),
  • vs é a velocidade da fonte em relação ao meio ( 20 , m/s),
  • v é a velocidade do som no ar ( 340 , m/s).

Passo 4

Vamos substituir os valores na fórmula para encontrar a frequência percebida:
f' = 8001 + 20340 = 8001 + 0.0588 = 8001.0588 approx 755.6 , Hz

Passo 5

Então, a frequência que o pedestre vai perceber é aproximadamente 755.6 , Hz, que é menor que os 800 , Hz 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.

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