Uma sirene da polícia emite uma onda senoidal com frequência
. A velocidade do som é
e o ar está parado.
Se o ouvinte agora fica em repouso e a sirene se afasta dele com velocidade de
, que frequência o ouvinte escuta?
Se o ouvinte agora fica em repouso e a sirene se afasta dele com velocidade de
Passo 1
Então, a gente tem uma sirene de polícia que emite um som com frequência de
. A velocidade do som no ar é de
, e o ar tá parado. Agora, a sirene está se afastando de uma pessoa que tá parada, com uma velocidade de
. A pergunta é: qual a frequência que essa pessoa vai ouvir?
Para resolver isso, vamos usar o Efeito Doppler, que explica como a frequência percebida de uma onda muda quando a fonte está se movendo em relação ao observador. Precisamos da fórmula do Efeito Doppler para uma fonte que se afasta do observador.
Passo 2
A fórmula do Efeito Doppler quando a fonte está se afastando do observador e o observador está em repouso é:
Onde:
-
é a frequência observada. -
é a frequência emitida (300 Hz). -
é a velocidade do som no ar (340 m/s). -
é a velocidade da fonte (30 m/s).
Vamos substituir os valores na fórmula:
Passo 3
Agora, calculamos a fração:
Multiplicando pela frequência emitida:
Resposta
A frequência que o ouvinte escuta é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Duas cordas muito longas estão emendadas no ponto
. Na região
a velocidade da onda é
, enquanto que na região
a velocidade da onda é
. Uma onda senoidal incide a esquerda
; parte da onda é transmitida e parte é refletida.
Para , o deslocamento da onda é descrido por :
Para
No entanto, para
, a função de onda é descrita por :
onde
e
.
Admitindo que a função de onda y e sua primeira derivada espacial precisam ser contínuas em , encontre quanto vale a razão
Admitindo que a função de onda y e sua primeira derivada espacial precisam ser contínuas em
Em uma nuvem de gás interestelar a
, a pressão é
. Supondo que os diâmetros das moléculas presentes na nuvem são todos iguais a
, qual é o livre caminho médio das moléculas?
Uma sirene da polícia emite uma onda senoidal com frequência
. A velocidade do som é
e o ar está parado.
Determine o com primento de onda das ondas situadas na frente e atrás da sirene quando a sirene se move a .
Determine o com primento de onda das ondas situadas na frente e atrás da sirene quando a sirene se move a
Mostre que a função
satisfação a equação de onda:
onde
é uma constante.
Dica: defina uma nova variável e use a regra da cadeia:
Dica: defina uma nova variável