Question

01. Uma ambulância se move para a frente de um observador com velocidade de 50 km/h, ela emite uma frequência de 400 Hz, o observador está parado. Sabendo que a velocidade do som é de 340 m/s, qual a frequência do observador?​

Answer 1

Essa questão é sobre o efeito Doppler estudado na Física na área de Ondulatória. Sendo assim, é válido entender um pouco mais sobre o que é esse fenômeno.

Efeito Doppler

O efeito Doppler é um fenômeno que ocorre quando há velocidade entre o observador e a fonte que emite as ondas. Desse modo, é utilizado a seguinte fórmula:

$\dfrac{f_{obs} }{V_{som} \pm V_{obs} } = \dfrac{f_{fonte} }{V_{som} \pm V_{fonte} }$

Sendo que:

• $f_{obs}$: frequência percebida pelo observador (Hz);
• $f_{fonte}$: frequência emitida pela fonte (Hz);
• $V_{som}$: velocidade do som (340m/s);
• $V_{obs}$: velocidade do observador (m/s);
• $V_{fonte}$: velocidade da fonte (m/s).

É válido ressaltar que a aproximação ou afastamento da fonte do observador implica diretamente nos sinais de +/- presente na fórmula. Levando em consideração a orientação de Observador ⇒ Fonte,  temos que:

• Na aproximação: $V_{som} + V_{obs}$  e  $V_{som} - V_{fonte}$;
• No afastamento: $V_{som} - V_{obs}$  e  $V_{som} + V_{fonte}$.

Exercício

Com base no enunciado, temos que:

• $f_{obs}$ = ?;
• $f_{fonte}$ = 400Hz;
• $V_{som}$ = 340m/s;
• $V_{obs}$ = 0m/s;
• $V_{fonte}$ = 50km/h (13,8m/s).

Logo,

$\dfrac{f_{obs} }{V_{som} \pm V_{obs} } = \dfrac{f_{fonte} }{V_{som} \pm V_{fonte} }$

$\dfrac{f_{obs} }{340 + 0} = \dfrac{400}{340 - 13,8 }$

$\dfrac{f_{obs} }{340} = \dfrac{400}{326,2}$

$326,2 \times f_{obs} = 400 \times 340$

$326,2 \times f_{obs} = 136.000$

$f_{obs} = \dfrac{136.000}{326,2}$

$f_{obs} \approx 417Hz$

Conclusão

Com base no que foi exposto, é possível afirmar que a frequência percebida pelo observador é de 417Hz.

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Obs: essa questão teve contribuições de mahsilva0706 (https://brainly.com.br/perfil/mahsilva0706-15236693).