Fonte em movimento versus ouvinte em movimento. (a) Uma fonte sonora que produz ondas de 1,00 kHz se desloca na direção de um ouvinte estacionário em uma velocidade igual à metade da velocidade do som. Que frequência o ouvinte escutará? (b) Suponha que, em vez disso, a fonte esteja parada e o ouvinte esteja se movendo na direção da fonte com uma velocidade igual à metade da velocidade do som. Que frequência o ouvinte escutará? Qual é a relação entre sua resposta e a do item (a)? Explique fisicamente por que as duas respostas diferem.

(a) Para encontrarmos a frequência que o ouvinte escutará a fonte sonora, utilizaremos a equação mostrada anteriormente, com os seguintes dados fornecidos. Observando que a velocidade do ouvinte estacionário é a metade da do som:

Substituindo os valores na equação, encontraremos a frequência:

(b) Para encontrarmos a frequência que o ouvinte escuta a fonte estacionaria com o ouvinte se movimentando em direção a ela, utilizaremos a equação mostrada anteriormente, com os seguintes dados fornecidos:

Substituindo os valores na equação, encontraremos a frequência:

Portanto, a frequência encontrada pelo apito B será de . A resposta encontrada é muito inferior a resposta encontrada em (a), pois, o que determina o efeito é velocidade da fonte e do ouvinte em relação ao ar, e não a velocidade relativa da fonte e do ouvinte, um em relação ao outro.