Ciências da Natureza e suas Tecnologias Question #019e5c03
Uma ambulância A em movimento retilíneo e uniforme aproxima-se de um observador O, em repouso. A sirene emite um som de frequência constante f. 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 f(t), antes e depois da passagem da ambulância por ele. Qual esboço gráfico representa a frequência f(t) detectada pelo observador?
Gráfico com frequência constante acima de f antes e depois da passagem.
Gráfico com frequência constante abaixo de f antes e depois da passagem.
Gráfico com frequência crescente antes da passagem e decrescente depois.
Gráfico com frequência constante acima de f antes da passagem e constante abaixo de f depois.
Gráfico com frequência constante abaixo de f antes da passagem e constante acima de f depois.
Official Explanation / Community Explanations
A questão aborda o Efeito Doppler, que descreve a mudança na frequência percebida de uma onda quando há movimento relativo entre fonte e observador. Quando a ambulância se aproxima do observador, as frentes de onda são comprimidas, resultando em uma frequência percebida maior que a frequência real f. Após a passagem, a ambulância se afasta, as frentes de onda se alongam, e a frequência percebida torna-se menor que f. Portanto, o gráfico correto deve mostrar uma frequência constante e maior que f antes da passagem (aproximação) e uma frequência constante e menor que f depois (afastamento). A alternativa que descreve um gráfico com frequência constante acima de f antes e constante abaixo de f depois está correta. As demais alternativas estão incorretas: a que mostra frequência constante acima de f antes e depois não considera o afastamento; a que mostra frequência constante abaixo de f antes e depois não considera a aproximação; a que mostra frequência crescente antes e decrescente depois não é compatível com movimento uniforme (frequência constante durante cada fase); e a que inverte os valores (abaixo antes, acima depois) está trocada.