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. 57
Um guarda rodoviário persegue um carro que excedeu o limite de velocidade em um trecho reto de uma rodovia; os dois carros estão a . A sirene do carro de polícia produz um som com uma frequência de . Qual é o deslocamento Doppler da frequência ouvida pelo motorista infrator?
Passo 1
Fala galerinha bonita, tudo beleza?
Nesse exercício aqui, o enunciado nos diz que um guarda rodoviário persegue um carro que excedeu o limite de velocidade em um trecho reto de uma rodovia. Os dois carro estão a uma velocidade . Sabendo que a sirene do carro de policia produz um som com uma frequência de , o enunciado quer saber qual é o deslocamento Doppler da frequência ouvida pelo motorisa infrator.
Belezoca, vamos começar arrumando as unidades!
Agora precisamos definir o sentido das velocidades!
O sentido positivo é sempre , então se o carro de polícia está perseguindo o carro infrator, a fonte está indo na direção , ou seja, no sentido negativo. E como o observador está na mesma direção, ambas velocidades, da fonta e do observador, são no sentido negativo.
Passo 2
Sabendo dos sinais, das velocidades e da frequência da fonte, basta aplicar na fórmula do efeito Doppler:
OPA! Olha que interessante! Não há diferença na frequência emitida pela fonte e pela ouvida pelo observador!
O efeito Doppler é um deslocamento de frequência que ocorre quando há uma velocidade relativa entre uma fonte emissora e um observador. Nesse caso, como eles estão com o mesmo vetor velocidade (módulo, direção e sentido), não há discrepância entre as frequências.
Ou seja, o deslocamento Doppler é nulo!