efeito doppler – intermediário

EFEITO DOPPLER – INTERMEDIÁRIO
1. (EN 2008) Uma pessoa está parada na beira de uma rodovia quando percebe que a freqüência do som emitido pela buzina
de um veículo varia de 360 Hz para 300 Hz, à medida que o veículo passa por ele. Considerando o ar parado (sem vento), os
movimentos na mesma reta e a velocidade do som no ar de módulo igual a 330 m/s, o módulo da velocidade do veículo, em
km/h, é:
(A) 100
(B) 108
(C) 110
(D) 112
(E) 115
2. (ITA 2002) Um pesquisar percebe que a frequência de uma nota emitida pela buzina de um automóvel parece cair de 284
hz para 266 hz à medida que o automóvel passa por ele. Sabendo que a velocidade do som no ar é 330 m/s, qual das
alternativas melhor representa a velocidade do automóvel?
(A) 10,8 m/s
(B) 21,6 m/s
(C) 5,4 m/s
(D) 16,2 m/s
(E) 8,6 m/s
3. (IME 2002) Um corpo realiza um movimento circular uniforme, no sentido horário, com velocidade angular ω = π rad/s
sobre uma circunferência de raio igual a 10 metros emitindo um tom de 1 kHz, conforme a figura abaixo.
Um observador encontra-se no ponto de coordenadas (20,5), escutando o som emitido pelo corpo. Aciona-se um cronômetro
em t = 0, quando o corpo passa pelo ponto (-10,0). Levando em consideração o efeito Doppler, determine:
a) a menor freqüência percebida pelo observador;
b) a maior freqüência percebida pelo observador;
c) a freqüência percebida em t = 1/6 s.
Dado: velocidade do som = 340 m/s.
4. (IME – CG) Uma menina encontra-se sentada num balanço em repouso. Seu irmão corre em sua direção com velocidade
de 21,6 km/h. Ao alcançá-la, ele a abraça e ambos começam a balançar sem que haja novo contato com o solo. Um carro com
velocidade de 144 km/h avança em direção a eles movendo-se no plano de oscilação do balanço e soando uma buzina com
freqüência constante de 4000 Hz. Considerando que não há atrito no mecanismo do balanço, determine:
a) a máxima variação de altura do conjunto menina-irmão ao se balançarem;
b) as freqüências máxima e mínima ouvidas pela menina.
Dados: aceleração da gravidade ; g = 10 m/s2
massa da menina (m1) = 40 kg
massa do menino (m2) = 40 kg
velocidade do som (Vsom) = 340 m/s.
5. (IME 1994) Uma fonte sonora é arremessada vertical-mente a partir da superfície da Terra. O som emitido no momento em
que a fonte atinge o ponto mais alto da trajetória é ouvido por um observador que está imóvel no ponto de lançamento com
uma freqüência de 400 Hz. Desprezando os efeitos do atrito com o ar e da rotação da Terra, determine a freqüência com que o
observador ouvirá um som emitido 17 segundos após o início da descida.
Dados: aceleração da gravidade: g = 10 m/s2; velocidade do som : Vs = 340 m/s.
6. (Equipe SEI) No exercício anterior, determine a freqüência com que o observador ouvirá um som que chega a seus ouvidos
17 segundos após o início da descida.
Gabarito
1.
(B)
2.
(A)
3.
340
kHz = 915, 42 Hz
340 + 10π
340
b) f '2 =
kHz = 1101,81Hz
340 − 10π
340
c) f '3 =
kHz = 1048, 44 Hz
340 − 5π
a)
f '1 =
4.
a) h = 3,2 m
b) f 'max = 4000.
340 + 8
340 − 8
Hz = 4640 Hz e f 'min = 4000.
Hz = 4426, 67 Hz
340 − 40
340 − 40
5. f ' = 400.
340
Hz = 266, 67 Hz
340 + 170
6. f ' = 400.
340
Hz = 282,86 Hz
340 + 140,8