Enunciado

Um submarino A viaja horizontalmente a 11,0 m/s pelo oceano. Ele emite um sinal sonoro de frequência f = 5,27 × 10 3 H z para a frente. Outro submarino B está na frente do A e se deslocando a 3,00 m/s em relação à água na mesma direção. Um tripulante do submarino B usa seu equipamento para detectar as ondas de som (pings) do submarino A. Queremos determinar o que é ouvido pelo tripulante no submarino B. (a) Um observador em qual submarino detecta uma frequência f’ como descrito pela Equação 13.31? (b) Na Equação 13.31, o sinal de v S deve ser positivo ou negativo? (c) Na Equação 13.31, o sinal de v O deve ser positivo ou negativo? (d) Na Equação 13.31, qual velocidade do som deve ser usada? (e) Encontre a frequência do som detectada pelo tripulante do submarino B.

Passo 1

Arrasta pra cima e vem comigo que no caminho eu explicoooo!!

Só vamoo!!

Dois submarinos, A e B, viajam na mesma direção. O submarino B encontra-se na frente com velocidade v O = 3   m / s e o submarino A tem velocidade v S = 11   m / s . O submarino A emite um sinal sonoro de frequência f = 5,27 × 10 3   H z .

Passo 2

  1. O submarino B encontra-se navegando na frente com uma velocidade inferior a do submarino A ( v O < v S ) , ou seja, um observador em qualquer dos submarinos observará o submarino A se aproximando do B. Isso significa que o detector sempre se aproxima da fonte e esta sempre se aproxima do detector. Logo, em qualquer um dos casos, a frequência f ' será dada por:
  2. f ' = f v + v O v - v S

    Passo 3

  3. A fonte está se aproximando do observador, porém , v S deverá ser positivo.
  4. Passo 4

  5. O observador está se aproximando da fonte, logo, v O deverá ser positivo.
  6. Passo 5

  7. A velocidade do som usada deve ser a velocidade de propagação do som na água do mar v S o m = 1533   m / s .
  8. Passo 6

  9. Substituindo os valores fornecidos anteriormente, encontraremos:

f ' = f v + v O v - v S

f ' = 5,27 × 10 3 H z 1533   m / s   + 3 m / s 1533   m / s   - 1 m / s

f ' ≅ 5,32 × 10 3   H z

Resposta

V i d e   a   e x p l i c a ç ã o ;

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