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Efeito Doppler

Borges e Nicolau
Uma fonte emite um som de frequência fF. A frequência recebida por um observador, em virtude do movimento relativo entre ele e a fonte, é fO, tal que:

fO > fF: fonte e observador aproximam-se,

fO < fF: fonte e observador afastam-se.

Este fenômeno no qual um observador ouve um som com frequência diferente da que foi emitida pela fonte, denomina-se Efeito Doppler.

Se a velocidade relativa entre o observador e a fonte for constante a frequência fO recebida pelo observador permanece constante.

Sejam: vO a velocidade do observador, vF a velocidade da fonte e v a velocidade de propagação do som. Entre as grandezas citadas vale a relação:

O sinal positivo ou negativo que precede vo ou vF é determinado orientando-se a trajetória do observador para a fonte, conforme a figura abaixo:

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Exercícios:

Exercício 1

A sirene de uma ambulância emite um som de frequência 4620 Hz. A ambulância desloca-se com velocidade de 10 m/s. Determine a frequência recebida por uma pessoa parada na calçada, nos casos:

a) A ambulância aproxima-se da pessoa;

b) A ambulância afasta-se da pessoa.

A velocidade de propagação do som no ar é de 340 m/s.

Exercício 2

Um carro aproxima-se com velocidade vo de uma fonte sonora parada e que emite um som de frequência 5000 Hz. Seja 340 m/s a velocidade de propagação do som no ar e 5250 Hz a frequência recebida pelo motorista do veículo. Determine a velocidade vo.

Exercício 3

Dois automóveis, A e B, deslocam-se numa estrada em sentidos opostos e com velocidades 15 m/s e 20 m/s, respectivamente. O motorista do automóvel B aciona a buzina que emite um som de frequência 1120 Hz. Qual é a frequência percebida pelos ocupantes do automóvel A, antes do cruzamento e após o cruzamento dos veículos?

A velocidade de propagação do som no ar é de 340 m/s.