Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 17.Problemas Adicionais - Ex. 110
Um músico que está viajando de trem toca um trompete com um frequência de . O trem está se aproximando de um muro a uma velocidade de . Determine a frequência do som (a) ao chegar à parede e (b) ao chegar de volta ao músico depois de ser refletido pelo muro.
Passo 1
(a) Vamos lembrar da fórmula geral para o efeito Doppler:
Nesse caso, é a frequência emitida pelo trompete do músico, e é a frequência que chega à parede.
Além disso, a velocidade do detector é nula, já que o muro está em repouso, e a velocidade da fonte é :
Qual sinal devemos usar no denominador? Bom, a fonte e o detector estão se aproximando, então a frequência medida deve ser maior do que a original:
Para que isso aconteça devemos colocar um sinal negativo no denominador:
Passo 2
(b) Agora temos uma situação diferente, o muro estará emitindo som com a frequência que acabamos de calcular, e o músico irá receber uma frequência alterada pelo efeito doppler:
Dessa vez a velocidade do detector é e a fonte (o muro) está parada:
A fonte e o detector estão se aproximando, então a frequência medida deve ser maior do que a original:
Para que isso aconteça devemos colocar um sinal positivo no numerador:
Resposta
(a) A frequência do som ao chegar na parede será de .
(b) A frequência do som ao retornar para o músico será de .