8) Uma sirene da polícia emite uma onda senoidal com freqüência fs = 300 Hz. A
velocidade do som é 340 m/s.
a) Calcule o comprimento de onda das ondas sonoras quando a sirene está
em repouso em relação ao ar.
b) Quando a sirene se move a 30 m/s (108 km/h), determine o comprimento
de onda das ondas situadas à frente e atrás da fonte.
c) Se um ouvinte O está em repouso e a sirene se afasta de O com
velocidade de 30 m/s, que freqüência o ouvinte escuta?
d) Se a sirene se afasta do ouvinte com velocidade de 45 m/s em relação ao
ar, e o ouvinte se aproxima da sirene com velocidade de 15 m/s em
relação ao ar, que freqüência o ouvinte escuta?

Anexos:

Respostas

respondido por: Anônimo

a) calcule o comprimento de onda das ondas sonoras quando a sirene está em repouso em relação ao ar.

λ = v/f

λ = 340/300

λ = 1,13 m

b) quando a sirene se move a 30 m/s, determine o comprimento de onda das ondas na frente e atrás da fonte.

λfrente = v-vs/f

λfrente = 340-30/300

λfrente = 1,03 m

λatrás = v+vs/f

λatrás = 340+30/300

λatrás = 1,23 m

c) se o ouvinte do exemplo anterior está em repouso e o carro se afasta de O com velocidade de 30 m/s, que frequência o ouvinte escuta?

f = (v/v+vs) . fs

f = (340/340+30) . 300

f = 276 Hz

respondido por: bryanavs

O comprimento de onda em repouso no ar, das ondas situadas à frente, e as frequência que o ouvinte irá escutar são, respectivamente: λ = 1,13 m, λ = 1,13 m, f = 273,5 Hz, 273,5 Hz - letra a), b), c) e d).

O que é comprimento de onda?

Ondas estacionárias são ondas resultantes da superposição de duas ondas de mesma frequência, mesma amplitude e um mesmo comprimento de onda, assim como mesma direção e sentidos opostos.

E dessa forma, é possível conseguir uma onda estacionária através de uma corda fixa que se encontra nas extremidades e acaba existindo uma relação entre o comprimento da corda em si e comprimento de onda do harmônico.

Então, para alternativa a) teremos que o comprimento de onda será de:

340 = 300 . λ

λ = 340/300

λ = 1,13 m

Enquanto que o comprimento de onda situada na frente e atrás da sirene, na alternativa b), será:

λ = 1,13 m (até porque o que muda é a frequência da onda em si).

A frequência que o ouvinte irá escutar, na alternativa c) será de:

v = f . λ

310 = f . 1,13

f = 310/1,13

f = 273,5 Hz

Finalizando com a frequência que o ouvinte irá escutar, porém com velocidades de 45 m/s e 15 m/s, na alternativa d), será de: