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Exercícios sobre Efeito Doppler

Exercícios de Física

Para resolver estes exercícios sobre efeito Doppler, você precisa saber como o som comporta-se quando é emitido por uma fonte sonora em movimento. Publicado por: Mariane Mendes Teixeira
questão 1

(PUCCAMP-SP) Um professor lê o seu jornal sentado no banco de uma praça e, atento às ondas sonoras, analisa três eventos:

I – O alarme de um carro dispara quando o proprietário abre a tampa do porta-malas.

II –Uma ambulância se aproxima da praça com a sirene ligada.

III – Um mau motorista, impaciente, após passar pela praça, afasta-se com a buzina permanentemente ligada.

O professor percebe o efeito Doppler apenas:

a) no evento I, com frequência sonora invariável

b) nos eventos I e II, com diminuição da frequência

c) nos eventos I e III, com aumento da frequência

d) nos eventos II e III, com diminuição da frequência em II e aumento em III

e) nos eventos II e III, com aumento da frequência em II e diminuição em III

questão 2

(EFEI-MG) Uma pessoa parada na beira de uma estrada vê um automóvel aproximar-se com velocidade 0,1 da velocidade do som no ar. O automóvel está buzinando, e a sua buzina, por especificação do fabricante, emite um som puro de 990 Hz.

O som ouvido pelo observador terá uma frequência de:

a) 900 Hz

b) 1 100 Hz

c) 1 000 Hz

d) 99 Hz

e) Não é possível calcular por não ter sido dada a velocidade do som no ar.

questão 3

 Uma pessoa está sentada em uma praça quando se aproxima um carro de polícia com velocidade de 80 km/h. A sirene do carro está ligada e emite um som de frequência de 800 Hz. Sabendo que a velocidade do som no ar é 340 m/s, calcule:

a) a frequência aparente percebida pelo observador;

b) o comprimento de onda percebido pelo observador.

questão 4

Um trem parte de uma estação com o seu apito ligado, que emite um som com frequência de 940 Hz. Enquanto ele afasta-se, uma pessoa parada percebe esse som com uma frequência de 900 Hz. Sendo a velocidade do som no ar igual a 340 m/s, calcule a velocidade do trem ao passar pela estação.

respostas
Questão 1

Alternativa E

O efeito Doppler somente ocorre quando a fonte de ondas sonoras está em movimento, o que só acontece nos eventos II e III. Além disso, quando a fonte de ondas sonoras aproxima-se, a frequência aparenta ser maior, e quando se afasta, a frequência aparenta ser menor.  

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Questão 2

Dados:

vf = 0,1 var
f = 990 Hz

Utilizamos a equação:

f0 = f (var + v0)
        (var - vf)
f0 = 990 (var + 0)__
            (var - 0,1var )
f0 = 990 . var
        0,9 var

Simplificando var, temos: f0 = 1.100 Hz

Alternativa b

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Questão 3

 vf = 80 km/h = 22,2 m/s
f = 800 Hz
var = 340 m/s
v0 = 0

a) Utilizamos a equação:

f0 = f (var + v0)
        (var – vf)

Substituindo os dados, temos:

f0 = 800(340 + 0)
          (340- 22,2)
f0 = 855 Hz

b) Para calcular o comprimento de onda, usamos a equação:

λ= var
      f0
λ= 340
     855
λ=0,4 m

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Questão 4

Dados:

f = 940 Hz

var = 340 m/s

v0 = 0

f0 = 900 Hz

f0 = f (var + v0)
       (var – vf)

900 = 940 (340 + 0)
               (340 + vf)

900 . (340 + vf) = 319.600

306.000 + 900 vf = 319.600

900 vf = 319.600 – 306.000

900 vf = 13.600

vf = 13.600
       900

vf = 15,1 m/s

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