CURSO: ENGENHARIA - UFSCar
FÍSICA 4 - TURMA 09.904-0
Profa. Dra. Ignez Caracelli - DF
EXERCÍCIO 2 - ONDAS E EFEITO DOPPLER
1.
19 de agosto de 2015
Uma menina está sentada próxima à janela de um trem que está se movendo com uma velocidade de 10 m/s para o
Leste. Um observador está de pé próximo aos trilhos e vê o trem se afastar. O apito da locomotiva emite um som com a
frequência de 500 Hz. O ar está parado. Determine:
(a) a frequência percebida pelo observador.
(b) a frequência que a menina ouve.
(c) a frequência que o observador percebe quando um vento começa a soprar do leste a 10 m/s.
(d) a frequência que a menina ouve quando um vento começa a soprar do leste a 10 m/s.
R: (a) 485,7 Hz (b) 500 Hz (c) 486,1 Hz (d) 500 Hz
2.
Uma ambulância, tocando sua sirene a 1600 Hz ultrapassa um ciclista, que estava pedalando uma bicicleta a 2,44 m/s.
Depois da ambulância ultrapassá-lo, o ciclista escuta a sirene a 1590 Hz. Determine a velocidade da ambulância.
R: 4,61 m/s
3.
Uma sirene de 2.000 Hz e um oficial da defesa civil estão em repouso em relação à Terra. Que frequência o oficial irá
ouvir, se o vento estiver soprando a 12 m/s (a) da fonte para o observador e (b) do observador para a fonte?
R: (a) 2073 Hz (b) 1932 Hz
4.
Certos comprimentos de onda, característicos na luz vinda de uma galáxia na constelação de Virgem, são 0,4 % maiores
do que a luz correspondente de fontes terrestres. Qual a velocidade radial dessa galáxia com respeito à Terra? Ela está
se aproximando ou se afastando ?
6
R: 1,2 × 10 m/s, afastando-se
5.
Dois trens se movem a 34,2 m/s em relação a um referencial fixo na terra, em trilhos paralelos, e estão se aproximando
um do outro. Um dos trens apita a 525 Hz.
(a) Que frequência será ouvida por uma pessoa no outro trem, supondo-se que o ar esteja parado?
(b) Que frequência será ouvida no outro trem se soprar um vento de 15,3 m/s, paralelamente aos trilhos e cujo sentido
seja para o apito?
(c) Que frequência será ouvida se o sentido da velocidade do vento se inverter?
R: (a) 641 Hz (b) 647 Hz (c) 636 Hz
6.
Um submarino francês e um submarino norte-americano movem-se
em direção ao outro, durante manobras em águas paradas no
Atlântico Norte. O submarino francês move-se a 50,0 km/h e o
submarino americano a 70,0 km/h. O submarino francês envia um
de sonar (onda sonora na água) a 1.000 Hz. As ondas de sonar se
propagam a uma velocidade de 5470 km/h. Determinar:
(a) a frequência do sinal quando detectado pelo submarino norte-americano;
(b) a frequência detectada pelo submarino francês do sinal refletido de volta
para ele pelo submarino norte-americano
um
sinal
R: (a) 1022,2 Hz (b) 1044,4 Hz
7.
Dois diapasões idênticos podem oscilar a 440 Hz. Uma pessoa está localizada em algum lugar na linha entre os dois
diapasões. Calcule a frequência de batimentos captada por esse indivíduo se
(a) permanece parado e os diapasões se movem para a direita a 30 m/s,
(b) os diapasões estiverem parados e o indivíduo se movendo para a direita a 30 m/s.
R: (a) 1022,2 Hz (b) 1044,4 Hz
8.
Uma sirene de 2000 Hz e um oficial da defesa civil estão em repouso em relação `a Terra. Que frequência o oficial irá
ouvir, se o vento estiver soprando a 12 m/s (a) da fonte para o observador e (b) do observador para a fonte.
R: (a) 2073 Hz (b) 1932 Hz