UFRGS 2014 - Questão 13

Questão 13:

   A frequência do som emitido pela sirene de certa ambulância é de 600 Hz. Um observador em repouso percebe esta frequência como sendo 640 Hz. Considere que a velocidade da onda emitida é de 1200 km/h e que não há obstáculos entre o observador e a ambulância.

  A ambulância ..... do observado com velocidade de ........ .

(A) afasta-se  - 75 km/h

(B) afasta-se - 80 km/h

(C) afasta-se - 121 km/h

(D) aproxima-se - 80 km/h

(E) aproxima-se - 121 km/h

    Como a frequência recebida pelo observador é maior que a emitida pela fonte, significa que o número oscilações estão aumentando, é como se a onda fosse sendo comprimida na direção do observador, isso acontece quando a fonte está se aproximando do observador.

     O nome do fenômeno ondulatório envolvido nesta situação é Efeito - Doppler, a equação utilizada no efeito Doppler para uma fonte em movimento e o observador em repouso é a seguinte:

    Onde f ' é o valor da frequência percebida pelo observador, f é o valor da frequência emitida pela fonte, v a velocidade da onda emitida e vs a velocidade fonte, no caso em questão deve ser usada a equação com o sinal negativo.

após alguma álgebra para isolar a velocidade vs da fonte, chegamos a
vs = (f '-f ).v/f= (640-600).1200/600 = 80 km/h

Resposta Item D