Uma ambulância A em movimento retilíneo e uniforme aproxima-se de um observador O, em repouso. A sirene emite um som de frequência constante fA. O desenho ilustra as frentes de onda do som emitido pela ambulância. O observador possui um detector que consegue registrar, no esboço de um gráfico, a frequência da onda sonora detectada em função do tempo fO(t), antes e depois da passagem da ambulância por ele.
Qual esboço gráfico representa a frequência f<sub>O</sub>(t) detectada pelo observador?
Esta questão avalia o Efeito Doppler, fenômeno que ocorre quando há movimento relativo entre uma fonte sonora e um observador.
A imagem do enunciado mostra as frentes de onda comprimidas à frente da ambulância (lado do observador) e espaçadas atrás. Isso ocorre porque, ao se aproximar, a ambulância "alcança" as frentes de onda que emitiu anteriormente, reduzindo o comprimento de onda percebido pelo observador — o que equivale a uma frequência detectada maior que a emitida (f_O > f_A).
Após a ambulância passar pelo observador e se afastar, ocorre o inverso: as frentes de onda chegam mais espaçadas, e o observador percebe uma frequência menor que a emitida (f_O < f_A).
O gráfico correto deve, portanto, mostrar f_O(t) constante e acima de f_A enquanto a ambulância se aproxima, seguido de uma queda brusca para um valor constante e abaixo de f_A após a passagem — exatamente o que a alternativa correta representa (curva que parte de um patamar alto e cai para um patamar baixo em forma de S).
As demais alternativas são incorretas porque: uma frequência oscilatória (como uma senoide) não corresponde a movimento uniforme; um pico transitório sugeriria que a frequência voltaria a f_A após a passagem, o que não ocorre; uma curva apenas crescente inverteria o comportamento esperado; e uma linha reta constante em f_A indicaria ausência de efeito Doppler, ignorando o movimento da fonte.
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