Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 17.7 - Ex. 63
Um alarme acústico contra roubo utiliza uma fonte que emite ondas com uma frequência de . Qual é a frequência de batimento entre as ondas da fonte e as ondas refletidas em um intruso que caminha com uma velocidade média de afastando-se em linha reta?
Passo 1
Vamos começar? Para ter frequência de batimento, precisamos de duas frequências, certo? Então vamos determinar a primeira. A primeira está no enunciado! É a frequência emitida pela fonte: . Beleza?
Passo 2
Agora precisamos determinar a segunda, que é a que o detector do alarme sentie, refletido no intruso. Essa frequência é determinada em duas etapas: primeiro achamos a frequência que o intruso sente, para depois determinar a reflexão sentida pelo detector.
Frequência que o intruso sente:
Aplicando a fórmula do efeito Doppler para o observador se afastando da fonte:
Passo 3
Agora essa frequência bate no intruso e é refletida até chegar no observador (que agora vais er o detector de movimento). O observador agora estará em repouso e a fonte (intruso) se afasta do observador.
Sabendo dos sinais, das velocidades e da frequência da fonte, basta aplicar novamente na fórmula do efeito Doppler:
Pronto, agora temos a segunda frêquencia que entra na fórmula da frequência de batimento!
Assim, .
Passo 4
A frequência de batimento vai ser: