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. 58
Uma fonte sonora , e uma superfície refletora se movem uma em direção à outra. Em relação ao ar, a velocidade da fonte é e a velocidade da superfície é ; a velocidade do som no ar é . A fonte emite ondas com uma frequência de no referencial da fonte. No referencial da superfície , qual é a frequência e o comprimento das ondas sonoras? No referencial da fonte , qual é a frequência e o comprimento de onda das ondas refletidas de volta para a fonte?
Passo 1
Vamos começar?
No referencial da superfície , que vou considerar a superfície como um observador. Como observador e fonte estão se aproximando, temos e .
Agora basta susbtituir os valores na fórmula do efeito Doppler:
Passo 2
O comprimento de onda é dado pela seguinte fórmula:
Passo 3
Agora em relação ao referencial da fonte , ela é quem vais er o observador, recebendo a frequência que a superfície está refletindo. Note que agora e trocam de papéis, mas continuam em aproximação, então os sinais de e se guem os mesmos.
Sabendo dos sinais, das velocidades e da frequência da fonte (determinada no passo anterior), basta aplicar na fórmula do efeito Doppler:
Passo 4
E o comprimento de onda associado? Bom, esse é tranquilo! Pega lá do passo a fórmula da velocidade que envolve :
Agora é só substituir:
Show! Vamos treinar mais?