Imprimir: Fuvest 2023 – Questão 5 – Física: Efeito Doppler

O efeito Doppler é caracterizado pela detecção de uma frequência diferente daquela emitida pela fonte, devido ao movimento relativo entre fonte e observador. Ele possui diversas aplicações, seja na medicina, astronomia ou ainda em sonares de velocidade, nos quais a velocidade de um objeto é medida comparando-se a frequência sonora emitida com aquela que é detectada. Considere um sonar de velocidade que envia ondas sonoras de 0,10 MHz em direção a um veículo que se aproxima com velocidade desconhecida.

Calcule o comprimento de onda emitido pelo sonar.
Suponha que exista um detector de ondas sonoras no carro. Calcule a frequência detectada por este detector considerando que o carro se aproxima do sonar com velocidade de 30 m/s.
Encontre a velocidade do veículo sabendo que o sonar detecta uma frequência de 0,15 MHz refletida de volta, do carro para o sonar.
Note e adote:
Considere a velocidade do som como 300 m/s.
No efeito Doppler, a frequência $f_{d}$ detectada pelo observador e a frequência $f_{e}$ emitida pela fonte se relacionam de acordo com a expressão: $\frac{f_{d}}{v_{s} \pm v_{d}} = \frac{f_{e}}{v_{s} \pm v_{d}}$ , onde $v_{s}$ é a velocidade do som, $v_{d}$ é a velocidade do observador e $v_{e}$ é a velocidade da fonte de emissão. Os sinais "+" e "–" são escolhidos de acordo com o movimento relativo entre fonte e observador.

Física · Efeito Doppler, Ondas sonoras, Comprimento de onda