(PUCCamp-SP) Uma fonte sonora em repouso, situada no ar em condições normais de temperatura e pressão, emite a nota lá1 (freqüência de 440 Hz)

Resolução: A resposta correta é (A), aproxima-se da fonte com velocidade de 340 m/s.

O efeito Doppler ocorre quando a fonte de uma onda se aproxima ou se afasta de um observador. No caso de uma fonte sonora se aproximando de um observador, a frequência do som percebido pelo observador é maior do que a frequência emitida pela fonte.

No caso deste exercício, a frequência da nota lá2 é o dobro da frequência da nota lá1. Isso significa que a frequência percebida pelo observador é o dobro da frequência emitida pela fonte.

Aplicando a fórmula do efeito Doppler, temos:

f' = f * (v + v_o) / (v - v_s)

Onde:

f' é a frequência percebida

f é a frequência emitida

v é a velocidade do som

v_o é a velocidade do observador

v_s é a velocidade da fonte

Substituindo os valores dados no exercício, temos:

f' = 440 Hz * (340 m/s + v_o) / (340 m/s - 0 m/s)

880 Hz = 440 Hz * (340 m/s + v_o) / 340 m/s

2 = 1 + v_o / 340 m/s

v_o = 340 m/s

Portanto, o observador está se aproximando da fonte com uma velocidade de 340 m/s.

As outras alternativas estão incorretas por seguintes motivos:

(B), afasta-se da fonte com velocidade 340 m/s: isso é o oposto do que ocorre na realidade.

(C), aproxima-se da fonte com velocidade 640 m/s: isso é impossível, pois a frequência percebida não pode ser maior do que o dobro da frequência emitida.

(D), afasta-se da fonte com velocidade 640 m/s: isso é o oposto do que ocorre na realidade.

(E), aproxima-se da fonte com velocidade 880 m/s: isso é impossível, pois a frequência percebida não pode ser maior do que a frequência emitida.