Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 16.Exercício - Ex. 49
Uma tempestade fortíssima está se aproximando da estação meteorológica a . Se a estaca o enviar um sinal de radar de frequência na direção da tempestade, qual e a diferença de frequência entre o raio emitido e o raio refletido de volta pela tempestade? Tenha o cuidado de acrescentar o número de casas decimais suficiente! (Sugestão a tempestade reflete de a mesma frequência que recebe.)
Passo 1
Como nesse caso o radar emite ondas eletromagnéticas, e não sonoras como na maioria das vezes, precisamos suar a equação de efeito Doppler relativístico:
é a frequência recebida pela tempestade, é a velocidade da tempestade, é a velocidade da luz e é a frequência emitida pelo radar.
Como a onda é refletida na tempestade e é recebida pelo radar, a tempestade vai atuar primeiro como receptor da onda e depois como fonte, e o radar primeiro vai atuar como fonte e depois como receptor da onda. A equação acima é para o primeiro caso, e a equação:
É para o segundo ( é a frequência recebida pelo radar).
Passo 2
Podemos substituir na segunda equação:
E como já temos a frequência emitida pelo radar e a velocidade da tempestade, temos tudo que precisamos, basta agora fazer a diferença entre a frequência recebida e a emitida:
Passo 3
Substituindo os valores:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)