UEM 2016 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 19 de Física
Enunciado em texto
Considere uma ambulância com uma sirene emitindo uma onda senoidal com frequência igual a 340 Hz. Sabendo que a velocidade do som no ar é de 340 m/s, é correto afirmar que:
(01) O comprimento de onda das ondas sonoras será de = 1 m, e um ouvinte em repouso não perceberá alteração em quando a sirene estiver em repouso em relação ao ar e em relação ao ouvinte.
(02) Se a ambulância estiver se aproximando de uma pessoa que se encontra parada em uma calçada, a frequência percebida pela pessoa terá um valor maior do que 340 Hz.
(04) A velocidade do som na direção de movimento da ambulância aumenta quando esta reduz a sua velocidade.
(08) Devido ao efeito Doppler, um observador que se afasta da ambulância irá ouvir um som com maior intensidade.
(16) Estando a ambulância em movimento com a sirene ligada, dois observadores em repouso, estando um atrás da ambulância e outro à frente, ouvirão um som com a mesma frequência.
(Enunciado: Vestibular UEM 2016 (Inverno), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: aplicar e o efeito Doppler à sirene da ambulância.
(01) Verdadeira.
Com fonte e ouvinte parados em relação ao ar, não há efeito Doppler: o ouvinte recebe o mesmo λ e a mesma frequência emitidos.
(02) Verdadeira. Fonte se aproximando: as frentes de onda chegam “comprimidas” à frente da ambulância, e a frequência percebida é maior (som mais agudo).
(04) Falsa. A velocidade do som depende do meio (do ar e da sua temperatura), não da velocidade da fonte. O que muda com o movimento da ambulância é a frequência percebida, não a velocidade da onda.
(08) Falsa. O efeito Doppler altera a frequência (a altura do som), não a intensidade. E quem se afasta da fonte, aliás, ouve o som cada vez mais fraco, e mais grave.
(16) Falsa. Quem está à frente da ambulância ouve frequência maior que 340 Hz; quem está atrás, menor. As frequências são diferentes.
⚠️ A armadilha: na (04), pensar que a fonte em movimento “empurra” o som. A velocidade de propagação é do meio; a fonte em movimento muda o comprimento de onda à frente e atrás dela.
A ideia em uma frase: a velocidade do som é do meio; o movimento relativo entre fonte e ouvinte muda a frequência percebida (Doppler).
Resposta: soma 03 (01 + 02).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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