Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 15.1 - Ex. 94
Você está estacionado no acostamento de uma estrada. Encontre a velocidade de um carro em que o tom da buzina do carro cai 10% quando passa por você. (Em outras palavras, a queda total na frequência entre o valor da "aproximação" e o valor da "distanciamento" é de 10%.)
Passo 1
Bom, o enunciado nos dá a diferença em % entre a frequência enquanto o carro se afasta e a frequência da onda enquanto o carro se aproxima , isso é o mesmo que:
Passo 2
Usando a equação do efeito Doppler, podemos escrever a frequência recebida enquanto o carro se aproxima:
Como o receptor está parado, e como o carro se aproxima, o sinal no denominador será negativo:
Passo 3
E agora para a situação em que o carro se afasta, a frequência recebida será:
Como o receptor não se move de novo, e o carro nesse caso se afasta, o sinal é positivo no denominador, ficamos com:
Passo 4
Fazendo a razão entre as duas equações:
E substituindo o resultado na equação do Passo 1:
E agora isolando :
Substituindo o valor da velocidade do som: