Pergunta:
A frequência do som emitido por uma fonte é de 4000 Hz. Se a fonte se aproxima de um observador com velocidade de 70 m/s em relação à Terra, e este se aproxima da fonte com velocidade de 5,0 m/s em relação à Terra, qual a frequência por ele ouvida? A velocidade do som no ar é 340 m/s
Explicação:
A frequência do som ouvida pelo observador pode ser calculada usando a fórmula do efeito Doppler. A fórmula para a frequência aparente (ouvida) é dada por:
f’ = f * (v + vo) / (v + vs)
Onde:
f’ é a frequência aparente (ouvida) pelo observador
f é a frequência emitida pela fonte (4000 Hz)
v é a velocidade do som no ar (340 m/s)
vo é a velocidade do observador em relação à Terra (5,0 m/s)
vs é a velocidade da fonte em relação à Terra (70 m/s)
Substituindo os valores na fórmula, temos:
f’ = 4000 * (340 + 5,0) / (340 + 70)
f’ = 4000 * 345,0 / 410
f’ ≈ 3378,05 Hz
Portanto, a frequência ouvida pelo observador é de aproximadamente 3378,05 Hz.