Exemplos de perguntas sobre o efeito Doppler

14 exemplos de perguntas sobre o efeito Doppler

1. Da seguinte declaração:
(1) P se aproxima de S, que é estacionário
(2) S se aproxima de P, que é estacionário
(3) P e S se aproximam um do outro
(4) S e P movem-se à mesma velocidade
Se P (ouvinte) ouvir bunyi Com uma frequência superior à frequência emitida por S (fonte), então a afirmação correta é...
A. (1), (2) e (3) apenas
B. (1), (2), (3) e (4)
C. (1) e (3) apenas
D. (1) e (4) apenas
E. (2) e (4) apenas
Discussão

Para provar isso matematicamente, primeiro realizamos os cálculos descritos abaixo. Os dados a seguir são uma suposição.
Velocidade do ouvinte (v)_p) = 60 m/s, se o ouvinte estiver em silêncio, então vp = 0
A velocidade da fonte sonora (v)_s) = 40 m/s, se a fonte sonora for estacionária, então vs = 0
Velocidade do som (v) = 340 m/s
Frequência sonora (f) = 1000 Hertz

P se aproxima de S, que é estacionário.
A potência de saída (vp) é positiva se o ouvinte se aproximar da fonte sonora.
A fonte sonora é silenciosa, de modo que v_s = 0

S se aproxima de P, que é estacionário.
Em oposição a negativo, se a fonte sonora estiver se aproximando do ouvinte.
O ouvinte permaneceu em silêncio para que v_p = 0

P e S se aproximam um do outro.
A potência de saída (vp) é positiva se o ouvinte se aproximar da fonte sonora.
Em oposição a negativo, se a fonte sonora estiver se aproximando do ouvinte.

S e P movem-se à mesma velocidade.
Se a fonte sonora e o ouvinte se movem na mesma velocidade, o efeito Doppler não ocorre.
A resposta correta é A.

2. Um ouvinte está parado próximo a uma fonte sonora com frequência de 684 Hz. Outra fonte sonora, com frequência de 676 Hz, move-se em direção ao ouvinte a uma velocidade de 2 m/s.^-1Se a velocidade de propagação do som no ar for de 340 m/s^-1Então, a frequência do sinal da pipa ouvida pelo ouvinte é...
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 6 Hz
Discussão
Sabe-se que:
Frequência da fonte sonora 1 (f₁) = 684 Hz (silencioso)
Frekuensi fonte sonora 2 (f₂) = 676 Hz (em movimento)
A velocidade da fonte sonora 2 (v₂) = 2 m/s (movendo-se em direção ao ouvinte)
Velocidade do som no ar (v) = 340 m/s
Pergunta: Qual a frequência do som da pipa ouvida pelo ouvinte?
Resposta:
Primeiro, calcule a frequência do som ouvido da fonte sonora que se aproxima do ouvinte.

Frequência de pipa = diferença entre duas frequências sonoras ouvidas pelo ouvinte = frequência da fonte sonora estacionária – frequência da fonte sonora em movimento = 684 Hz – 680 Hz = 4 Hz.

A resposta correta é C.

3. Uma fonte sonora se move a uma velocidade de 20 ms.^-1 O som se propaga ao se aproximar de uma pessoa parada. A frequência da fonte sonora é de 380 Hz e a velocidade do som no ar é de 400 m/s.^-1A frequência das ondas sonoras que a pessoa ouve é…

A. 400 Hz

B. 420 Hz

C. 440 Hz

D. 460 Hz

E. 480 Hz

Discussão

Sabe-se que:

A velocidade da fonte sonora (v)_s) = 20 ms^-1

Velocidade do ouvinte (v)_p) = 0

Frequência da fonte sonora (f) = 380 Hz

Velocidade do som (v) = 400 m/s^-1

Perguntado: A frequência das ondas sonoras ouvidas

A resposta correta é A.

4. O trem A está se movendo a uma velocidade de 72 km/h e o trem B está se movendo em direção um ao outro a uma velocidade de 90 km/h. O maquinista do trem A aciona um apito com uma frequência de 650 Hz. Se a velocidade de propagação do som no ar é de 350 m/s^-1Então, a frequência que o engenheiro B ouve do apito A é...

A. 800 Hz

B. 740 Hz

C. 600 Hz

D. 540 Hz

E. 400 Hz

Discussão

Sabe-se que:

Velocidade do trem A (v_A) = 72 km/h = 20 m/s, aproximando-se do trem B

Velocidade do trem B (v_B) = 90 km/h = 25 m/s, aproximando-se do trem A

A frequência sonora do trem A (f_A) = 650Hz

Velocidade do som no ar (v) = 350 m/s

Perguntado: A frequência que o engenheiro B ouve do apito A.

Resposta:

A fonte sonora está no trem A e o ouvinte está no trem B.

5. Uma fonte sonora se move a uma velocidade de 20 m/s em direção a uma pessoa estacionária. A frequência da fonte sonora é de 380 Hz e a velocidade do som no ar é de 400 m/s. A frequência das ondas sonoras ouvidas pela pessoa é...

A. 400 Hz

B. 420 Hz

C. 440 Hz

D. 460 Hz

E. 480 Hz

Discussão

Sabe-se que:

A velocidade da fonte sonora (v)_s) = 20m/s

Velocidade do ouvinte (v)_p) = 0

Frequência da fonte sonora (f) = 380 Hz

Velocidade do som no ar (v) = 400 m/s

Perguntado: Frequência do som ouvido

Resposta:

A resposta correta é A.

6. Uma criança parada sopra um apito com frequência de 490 Hz em direção a um carro que se aproxima, como mostrado na figura. A diferença audível entre a onda direta e a onda refletida pelo carro é de 10 Hz. Se a velocidade do som no ar é de 340 m/s, então a velocidade do carro é...

A. 6,9 ms^-1

B. 5,8 ms^-1

C. 4,4 ms ^-1

D. 3,8 ms ^-1

E. 3,4 ms ^-1

Discussão

Sabe-se que:

Frequência sonora (f) = 490 Hertz

Velocidade do som no ar (v) = 340 m/s

O ouvinte se aproxima da fonte sonora de modo que a frequência do som ouvido seja maior que a frequência da fonte sonora. A frequência do som é de 490 Hertz e a frequência da pipa é de 10 Hertz, portanto a frequência do som ouvido (f') é de 500 Hertz.

Perguntado: Velocidade do carro

Resposta:

A velocidade do carro é de 6,9 ​​m/s.

A resposta correta é A.

7. Um estudante está parado na beira da estrada quando um carro se afasta dele a uma velocidade de 40 m/s, buzinando com uma frequência de 300 Hz. Se a velocidade do som no ar é de 360 ​​m/s, então a frequência da buzina ouvida pelo estudante é de …
A. 250 Hz
B. 270 Hz
C. 300 Hz
D. 350 Hz
E. 400 Hz
Discussão:
Fórmula do efeito Doppler para o som :
f' = frequência do som percebido pelo ouvinte (1/s = Hz)
f = frequência do som emitido pela fonte (1/s = Hz)
v = velocidade do som (m/s)
v_p = velocidade do ouvinte (m/s)
v_s = velocidade da fonte sonora (m/s)
Regras de sinalização:
v é sempre positivo
v_p Positivo se o ouvinte se aproximar da fonte sonora.
v_p Negativo se o ouvinte se afastar da fonte sonora.
v_s Positivo se a fonte sonora estiver se afastando do ouvinte.
v_s Negativo se a fonte sonora estiver se aproximando do ouvinte.
v_p = 0 se o ouvinte estiver em silêncio
v_s = 0 se a fonte sonora estiver parada
Conhecido :
v_s = 40 m / s
v_p = 0
f = 300 Hz
v = 360 m / s
Perguntado :
f '
Jawab :

A resposta correta é B.

8. Uma fonte sonora está se movendo a uma velocidade de 30 m/s em direção a uma pessoa parada na beira da estrada. A frequência da fonte sonora é de 360 ​​Hz e a velocidade do som no ar é de 380 m/s. A frequência das ondas sonoras ouvidas pela pessoa é...
A. 391 Hz
B. 400 Hz
C. 430 Hz
D. 440 Hz
E. 460 Hz
Discussão:
Conhecido :
v_s = – 30 m/s
v_p = 0
f = 360 Hz
v = 380 m / s
Perguntado :
f '
Jawab :

A resposta correta é A.

9. Um ouvinte está parado próximo a uma fonte sonora com frequência de 742 Hz. Outra fonte sonora, com frequência de 700 Hz, move-se em direção ao ouvinte a uma velocidade de 20 m/s. Se a velocidade do som no ar é de 340 m/s, então a frequência do som da pipa ouvida pela pessoa é…
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 6 Hz
Discussão:
Conhecido :
f₁ = 680 Hz
f₂ = 700 Hz
v_s1 = 0 m / s
v_s2 = – 20 m/s
v = 340 m / s
Perguntado :
f pipa?
Jawab :
O ouvinte está parado ao lado da fonte sonora, portanto, pode-se concluir que a fonte sonora está em repouso em relação ao ouvinte. A frequência sonora ouvida pelo ouvinte a partir da fonte sonora em repouso é:
742 hz
Outra fonte sonora está em movimento. Calcule a frequência do som percebido pelo ouvinte a partir dessa fonte sonora em movimento:

A frequência da onda sonora é igual à diferença de frequência entre duas ondas sonoras que interferem.
A frequência da pipa é:
744 Hz – 742 Hz = 2 hertz
A resposta correta é A.

10. Dois carros, A e B, estão se movendo um em direção ao outro a uma velocidade de 20 m/s cada.^-1 e 40 ms^-1O carro B então aciona a buzina com uma frequência de 580 Hz, sendo a velocidade do som no ar de 330 m/s.^-1Então, a frequência ouvida pelo motorista do carro A antes de ultrapassar é...

1. 670 Hz
2. 700 Hz
3. 720 Hz
4. 760 Hz
5. 800 Hz

Discussão

Regras de sinalização:
v é sempre positivo
v_p Positivo se o ouvinte se aproximar da fonte sonora.
v_p Negativo se o ouvinte se afastar da fonte sonora.
v_s Positivo se a fonte sonora estiver voltada para o lado oposto ao do ouvinte.
v_s Negativo se a fonte sonora estiver se aproximando do ouvinte.
v_p = 0 se o ouvinte estiver em silêncio
v_s = 0 se a fonte sonora estiver parada

Sabe-se que:
Frequência da fonte sonora (f) = 580 Hz
Velocidade do ouvinte (v)_p) = 20 ms^-1
A velocidade da fonte sonora (v)_s) = -40 ms^-1
Velocidade do som (v) = 330 m/s^-1
Perguntado: Frequência do som percebida pelo ouvinte (f')
Resposta:

Fórmula do efeito Doppler:
A resposta correta é B.

11. O carro A e o carro B estão se afastando um do outro, o carro A está se movendo a uma velocidade de 36 km/h.^-1 Ao tocar uma corneta longa com uma frequência de 700 Hz, a velocidade do som no ar é de 340 m/s.^-1Se a frequência da buzina ouvida pelo motorista do carro B for de 600 Hz, então a velocidade do carro B é de...

1. 30 ms^-1
2. 35 ms^-1
3. 40 ms^-1
4. 50 ms^-1
5. 65 ms^-1

Discussão
Sabe-se que:
Frequência da fonte sonora (f) = 700 Hz
A frequência do som ouvido pelo ouvinte (f') = 600 Hz
A velocidade da fonte sonora (v)_s) = 36 km/h = 36.000 metros / 3600 segundos = 10 m/s
Velocidade do som (v) = 340 m/s^-1
Perguntado: Velocidade do ouvinte (v)_p)
Resposta:
v_p Negativo, porque o ouvinte se afasta da fonte sonora.
v_s Positivo porque a fonte sonora está se afastando do ouvinte.
A resposta correta é C.

12. A ambulância A está se movendo a uma velocidade de 0,25 v atrás do carro B, que está se movendo a uma velocidade de 0,2 v na mesma direção que A. Nesse instante, a sirene da ambulância A soa a 1.000 Hz. Se a velocidade do som é v, a frequência ouvida pelo motorista do carro B é…

A. 1.500 Hz
B. 1.250 Hz
C. 1.111 Hz
D. 1.067 Hz
E. 1.000 Hz

Discussão
Conhecido :
Frequência da fonte sonora (f) = 1.000 Hz
A velocidade da fonte sonora (v)_s) = -0,25 v (em relação ao meio que conduz o som)
Velocidade do som (v) = v
Velocidade do ouvinte (v)_p) = -0,2 v (em relação ao meio que conduz o som)
Perguntado Frequência do som percebida pelo ouvinte (f')
Jawab :

Fórmula do efeito Doppler:
Regras de sinalização:
v é sempre positivo
v_p Positivo se o ouvinte se aproximar da fonte sonora.
v_p Negativo se o ouvinte se afastar da fonte sonora.
v_s Positivo se a fonte sonora estiver voltada para o lado oposto ao do ouvinte.
v_s Negativo se a fonte sonora estiver se aproximando do ouvinte.
v_p = 0 se o ouvinte estiver em silêncio
v_s = 0 se a fonte sonora estiver parada

A resposta correta é D.

13. Uma fonte sonora com frequência de 640 Hz move-se em direção a um observador a uma velocidade de 20 m/s. Se a velocidade do som no ar é de 340 m/s e o observador se afasta da fonte sonora a uma velocidade de 10 m/s, então a frequência do som ouvido pelo observador é…

A. 600 Hz
B. 660 Hz
C. 900 Hz
D. 980 Hz
E. 1300 Hz

Discussão
Conhecido :
Frequência da fonte sonora (f) = 640 Hz
A velocidade da fonte sonora (v)_s) = -20 m/s (em relação ao ar como meio condutor de som)
Velocidade do som (v) = 340 m/s (relativa ao ar como meio de transmissão do som)
Velocidade do ouvinte (v)_p) = -10 m/s (em relação ao ar como meio condutor de som)
Perguntado Frequência do som percebida pelo ouvinte (f')
Jawab :
A resposta correta é B.

14. Uma fonte sonora se move a uma velocidade de 60 m/s, deixando para trás um observador que se move na mesma direção da fonte sonora a uma velocidade de 10 m/s. Se a velocidade do som no ar é de 340 m/s e a frequência da fonte sonora é de 800 Hz, então a frequência do som ouvido pelo observador é…
A. 700 Hz
B. 800 Hz
C. 940 Hz
D. 960 Hz
E. 1.120 Hz
Discussão
Conhecido :
Frequência da fonte sonora (f) = 800 Hz
A velocidade da fonte sonora (v)_s) = 60 m/s (em relação ao ar como meio condutor de som)
Velocidade do som (v) = 340 m/s (relativa ao ar como meio de transmissão do som)
Velocidade do ouvinte (v)_p) = 10 m/s (em relação ao ar como meio condutor de som)
Perguntado Frequência do som percebida pelo ouvinte (f')
Jawab :

A resposta correta é A.

Fonte da pergunta:

Questões de Física para o Exame Nacional do Ensino Médio/Ensino Técnico