Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 16.Exercício - Ex. 46
a) Uma fonte sonora que produz ondas de 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? Como sua resposta se compara à do item (a)? Explique fisicamente por que as duas respostas diferem.
Passo 1
a) Beleza, vamos usar a equação do efeito Doppler para calcularmos a frequência da onda escutada pelo ouvinte:
Como a fonte se aproxima do ouvinte, precisamos alterar o sinal na equação:
E como o ouvinte está parado, :
Passo 2
Substituindo os valores na equação, já que todos os que precisamos já foram dados no enunciado:
Passo 3
b) Nesse caso, o ouvinte que se aproxima da fonte, e a fonte está parada, o sinal no numerador não fica negativo, e , a equação do efeito Doppler fica então:
Passo 4
Substituindo os valores de novo:
Passo 5
c) Como a gente pode ver os valores deram diferente, porque o que determina o efeito Doppler é a velocidade de cada um, fonte e ouvinte, em relação ao ar, que é o meio em que a onda se propaga e não a velocidade relativa entre eles.