Questão 50 — Efeito Doppler (Física) — Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) 2020

Física Efeito Doppler

2020 Superior

Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército — Área: Magistério de Física · Caderno Versão A (011. Prova Objetiva)

Gabarito disponível

Numa região em que o som se propaga a 340 m/s, há uma estrada horizontal e retilínea por onde trafega um carro a uma velocidade de 180 km/h. Em certo momento, um avião, voando a 360 km/h paralelamente à estrada, vai ultrapassar o carro. Mais tarde, quando o carro retorna e passa a se mover no sentido oposto a 108 km/h, um outro avião vai cruzar com ele, voando também a 360 km/h, no mesmo sentido do primeiro avião.
É correto afirmar que a frequência do ruído emitido pelo avião percebida pelos ocupantes do carro será

Selecione uma alternativa A) cerca de 1,3 vez menor no cruzamento em relação à ultrapassagem. B) cerca de 1,3 vez maior no cruzamento em relação à ultrapassagem. C) duas vezes maior na ultrapassagem em relação ao cruzamento. D) duas vezes menor na ultrapassagem em relação ao cruzamento. E) praticamente a mesma em ambas as situações com uma diferença menor do que 5%.

Resolução comentada

Efeito Doppler com fonte (avião) e observador (carro) em movimento.

Fonte a 100 m/s, observador a 50 m/s na ultrapassagem e a 30 m/s no cruzamento. Na ultrapassagem, antes de o avião passar, o carro se afasta no mesmo sentido: f ≈ f0·(340−50)/(340−100) ≈ 1,21·f0. No cruzamento, ambos se aproximam: f ≈ f0·(340+30)/(340−100) ≈ 1,54·f0. A razão é cerca de 1,3, com frequência maior no cruzamento.

Análise das alternativas

A inverte a relação. C e D exigem razão 2, que não ocorre. E é falsa, pois a diferença é de cerca de 28%.

Referência: Acústica: efeito Doppler, f = f0·(v ± vo)/(v ∓ vf).

Resolução comentada do VaiConcursos.