Doppler
1. (Ufrgs) A figura abaixo representa um carro
movendo-se com velocidade constante e com a
buzina tocando. Três observadores, O1, O2 e O3,
parados nas calçadas, experenciam o efeito
Doppler na frequência do som da buzina.
Sendo f1, f2 e f3 as frequências percebidas pelos
observadores O1, O2 e O3, respectivamente,
assinale a alternativa que ordena corretamente
as frequências, começando pela menor.
a) f3 < f2 < f1.
b) f1 < f2 < f3.
c) f2 < f3 < f1.
d) f3 < f1 < f2.
e) f2 < f1 < f3.
2. (Enem) Uma ambulância em alta velocidade
com a sirene ligada desloca-se em direção a um
radar operado por uma pessoa. O radar emite
ondas de rádio com frequência f0 que são
refletidas pela dianteira da ambulância,
retornando para o detector com frequência fr. A
percepção do operador do radar, em relação ao
som emitido pela sirene, é de que este se altera
à medida que a ambulância se aproxima ou se
afasta.
Durante a aproximação, como o operador
percebe o som da sirene e qual é a relação entre
as frequências fr e f0 medidas pelo radar?
a) Mais grave do que o som emitido e fr < f0.
b) Mais agudo do que o som emitido e fr < f0.
c) Mais agudo do que o som emitido e fr = f0.
d) Mais agudo do que o som emitido e fr > f0.
e) Mais grave do que o som emitido e fr > f0.
3. (Esc. Naval) Analise a figura abaixo.
Um receptor localizado em O capta ondas
sonoras provenientes de duas ambulâncias A e
B, que emitem um sinal sonoro de mesma
frequência As duas ambulâncias se
deslocam em sentidos opostos, a uma velocidade
vs/10, onde vs é a velocidade do som no ar.
Devido à superposição das ondas sonoras que
chegam no receptor, a onda resultante possui
batimentos com frequência fbat. Assinale a opção
que apresenta o valor mais próximo da frequência
fbat. em hertz.
a)
b)
c)
d)
e)
4. (Fuvest) O efeito Doppler é caracterizado pela
detecção de uma frequência diferente daquela
emitida pela fonte, devido ao movimento relativo
entre fonte e observador. Ele possui diversas
aplicações, seja na medicina, astronomia ou
ainda em sonares de velocidade, nos quais a
velocidade de um objeto é medida comparando-
se a frequência sonora emitida com aquela que é
detectada.
Considere um sonar de velocidade que envia
ondas sonoras de 0,10 MHz em direção a um
veículo que se aproxima com velocidade
desconhecida.
a) Calcule o comprimento de onda emitido pelo
sonar.
b) Suponha que exista um detector de ondas
sonoras no carro. Calcule a frequência
detectada por este detector considerando que
o carro se aproxima do sonar com velocidade
de 30 m/s.
c) Encontre a velocidade do veículo sabendo que
o sonar detecta uma frequência de 0,15 MHz
refletida de volta, do carro para o sonar.
Note e adote:
Considere a velocidade do som como 300 m/s.
No efeito Doppler, a frequência fd detectada pelo
observador e a frequência fe emitida pela fonte se
relacionam de acordo com a expressão:
onde vs é a velocidade do
som, vd é a velocidade do observador e ve é a
velocidade da fonte de emissão. Os sinais "+" e
"−" são escolhidos de acordo com o movimento
relativo entre fonte e observador.
5. (Ufu) O astrônomo norte-americano Edwin
Hubble analisou o espectro eletromagnético da
radiação oriunda de diversas galáxias, no qual há
posições conhecidas por linhas espectrais. Em
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