Uma ambulância em alta velocidade com a sirene ligada desloca-se em direção a um radar operado por uma pessoa. O radar emite ondas de rádio com frequência f0 que são refletidas pela dianteira da ambulância, retornando para o detector com frequência fr. A percepção do operador do radar, em relação ao som emitido pela sirene, é de que este se altera à medida que a ambulância se aproxima ou se afasta.
Durante a aproximação, como o operador percebe o som da sirene e qual é a relação entre as frequências fr e f0 medidas pelo radar?
Mais grave do que o som emitido e fr < f0.
Mais agudo do que o som emitido e fr < f0.
Mais agudo do que o som emitido e fr = f0.
Mais agudo do que o som emitido e fr > f0.
— Gabarito (resposta correta)Mais grave do que o som emitido e fr > f0.
Esta questão avalia o Efeito Doppler, fenômeno que ocorre quando há movimento relativo entre uma fonte de ondas e um observador.
Quando a ambulância se aproxima do operador do radar, as frentes de onda sonora emitidas pela sirene ficam comprimidas na direção do movimento. Isso faz com que o operador perceba a sirene com frequência mais alta do que a real — ou seja, o som parece mais agudo.
Simultaneamente, o radar emite ondas de rádio que atingem a ambulância em movimento de aproximação. A ambulância age como um espelho móvel: ela recebe as ondas com frequência aumentada (pois se move em direção à fonte) e as reflete também com frequência aumentada (pois se move em direção ao detector). Esse duplo efeito Doppler resulta em f_r > f_0, ou seja, a frequência refletida retorna ao radar maior do que a emitida.
Portanto, a alternativa correta combina som mais agudo com f_r > f_0 — exatamente o que acontece durante a aproximação tanto para ondas sonoras quanto para ondas eletromagnéticas no radar.
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