Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 16.Exercício - Ex. 42
No Exemplo 16.19 (Seção 16.8), suponha que o carro de polícia se afaste do armazém a . Qual é a frequência do som refletido pelo armazém q e ouvido pelo motorista do carro de polícia?
Passo 1
No exemplo, o carro de polícia se aproxima com velocidade de , no caso da questão ele se afasta com , vamos usar a equação do efeito Doppler para calcular a frequência do som ‘ouvido’ pelo armazém e depois calculamos a frequência da onda ouvida pelo motorista após ser refletida:
Nesse caso, o ouvinte é o armazém e a fonte é o carro, substituindo os valores, ficamos com:
A velocidade da fonte é positiva porque ela se afasta do armazém, e , já que o armazém está parado. Usamos a velocidade da onda sonora como porque no exemplo foi usado o mesmo valor.
Passo 2
Para a segunda situação, depois que a onda bate no armazém e volta no carro, o armazém passa a atuar como fonte e o carro de polícia como ouvinte, vamos usar a equação do efeito Doppler mais uma vez:
Como dá para ver, a gente precisou trocar os subíndices, já que agora o armazém é a fonte e o carro de polícia vai receber uma frequência diferente da que ele emitiu no início (por isso passou a ser O).
Substituindo cada valor a gente fica com:
Como o carro se afasta do armazém, ou seja, o ouvinte se afasta da fonte, o sinal de é negativo.