UNEMAT 2011 — questão 2 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: comparar a frequência emitida pela sirene com a que o observador ouve.

Passo 1 — a frequência real. Com o comprimento de onda emitido e a velocidade do som:

$$f = \frac{v}{\lambda} = \frac{340}{0{,}34} = 1000\ \text{Hz}$$

Passo 2 — o efeito Doppler. Quando a fonte se aproxima do observador, as frentes de onda chegam "comprimidas": o observador recebe mais ondas por segundo do que a sirene emite. A frequência percebida é maior que a real (o som fica mais agudo).

$$f' = f\,\frac{v}{v - v_F} > f$$

Então a frequência real (1000 Hz) é menor que a percebida.

Por que não as outras: (A) e (C) contrariam o efeito Doppler na aproximação; (D) erra a frequência real, que é 1000 Hz, não 800 Hz; (E) acerta a real mas diz que a percebida é menor, o que só aconteceria se o carro estivesse se afastando. A velocidade do carro nem é dada, então não dá para calcular a frequência percebida: só dá para dizer que é maior que 1000 Hz.

⚠️ A armadilha: ver os 1000 Hz certinhos na alternativa E e marcá-la sem conferir o sentido. Na aproximação a frequência percebida sobe, nunca desce.

A ideia em uma frase: fonte chegando, som mais agudo: a frequência percebida é maior que a emitida.

Resposta: alternativa B (a frequência real é menor que a percebida).