Uma característica interessante do som é sua frequência. Quando uma fonte sonora se aproxima do ouvinte, o som ouvido por ele tem uma frequência maior do que o som produzido pela mesma fonte sonora, se ela estiver parada. Entretanto, se a fonte sonora se afasta do ouvinte, a frequência é menor. Esse fenômeno é conhecido como efeito Doppler.
Um ouvinte parado junto a uma fonte ouve o seu som com uma frequência constante, que será denotada por ƒ. Quatro experimentos foram feitos com essa fonte sonora em movimento. Denotaremos por ƒ1 , ƒ2 , ƒ3 e ƒ4 as frequências do som da fonte sonora em movimento ouvido pelo ouvinte, que continua parado, nos experimentos 1, 2, 3 e 4, respectivamente.
Depois de calculadas as frequências, as seguintes relações foram obtidas:
ƒ1 = 1,1ƒ, ƒ2 = 0,99ƒ1 , ƒ1 = 0,9ƒ3 e ƒ4 = 0,9ƒ
Em quais experimentos a fonte sonora se afastou do ouvinte?
A) Somente nos experimentos 1, 2 e 3.
B) Somente nos experimentos 2, 3 e 4.
C) Somente nos experimentos 2 e 4.
D) Somente nos experimentos 3 e 4.
E) Somente no experimento 4.
Resolução
Para resolver a questão, é necessário analisar o valor de cada frequência em relação a frequência constante F, já que, como mencionado no comando, se a frequência analisada for maior que F, então o som está se aproximando, mas se for menor, ele está se afastando.
Para isso, usaremos os dados que a questão trouxe, a fim de deixar todas as frequências f1, f2, f3, f4 relacionadas com F.
f1 = 1,1F
f2 = 0,99f1
f1 = 0,9f3
f4 = 0,9F
Repare que tanto f1 quanto f4 já estão relacionadas diretamente com F. Por esse motivo, vamos trabalhar com a f2 e a f3.
Para achar a f2, podemos substituir o f1 da equação por 1,1F, ou seja
f2 = 0,99f1 = 0,99 . 1,1F
f2 = 1,089F
Para a f3, faremos de maneira semelhante. Mas, antes disso, vamos isolar a f3:
f1 = 0,9f3 ou f3 = f1/0,9
Substituindo
f3 = 1,1F/0,9
f3 = 1,22F
Portanto, temos que
f1 = 1,1F
f2 = 1,089F
f3 = 1,22F
f4 = 0,9F
Assim, observamos que apenas no experimento 4 a fonte se afastou do ouvinte
Alternativa E
