Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 16.Problemas - Ex. 71
Uma plataforma rotativa com 1,50 m de diâmetro gira a 75 rpm. Dois alto-falantes, cada um emitindo som com comprimento de onda de 31,3 cm, estão presos à borda da mesa em extremidades opostas de um diâmetro. Um ouvinte para à frente da plataforma. (a) Qual é a maior frequência de batimento que o ouvinte receberá desse sistema? (b) O ouvinte poderá distinguir os batimentos individuais?
Passo 1
Fala galera, bora lá!
Para resolução do problema, utilizaremos os conhecimentos do capitulo 16, enfatizando ondas e efeito Doppler. Conseguiremos resolver o problema utilizando a equação do efeito Doppler, e suas variáveis:
Onde todas as variáveis com o índice p são referentes aos alto falantes da plataforma, que têm frequência de rotação equivalente à:
E a frequência do som do alto falante será:
Passo 2
(a) As velocidades mínimas e máximas dos alto falantes são, respectivamente, e , sendo que o valor de ambas tem módulo . Quando uma das sirenes estiver na frequência máxima para o ouvinte à outra estará com a frequência mínima, então a velocidade de batimento será:
Portanto, a frequência máxima de batimento vale
Passo 3
(b) A frequência de batimento máxima vale 3% do valor total da frequência da sirene, então, como este valor é baixo em relação ao originado, não é possível distinguir os batimentos individuais.
Portanto, não é possível distinguir os batimentos individuais.
Resposta
- A frequência máxima de batimento vale
- Não é possível distinguir os batimentos individuais.