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Questões efeito Doppler

Por Rosangela Quinelato
7 de março de 2025
em Exercícios
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O efeito Doppler é um fenômeno que ocorre quando a frequência de uma onda varia em relação a um observador em movimento. Este efeito é frequentemente estudado em contextos como som e luz. A compreensão desse efeito é fundamental para diversas áreas, incluindo astronomia e medicina.

Na prática, o efeito Doppler pode ser percebido ao ouvir uma sirene de ambulância que se aproxima e depois se afasta. A mudança na frequência sonora causa uma variação no tom percebido. Esse conceito é aplicado em tecnologias como radares e ultrassons, ampliando sua relevância.

As questões do ENEM e vestibulares costumam abordar o efeito Doppler de forma prática e teórica. É importante entender a relação entre a velocidade do emissor e do receptor, além da variação de frequência devido ao movimento.

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Questões efeito Doppler

01) Um carro se aproxima de um observador parado a uma velocidade de 30 m/s, emitindo um som com frequência de 500 Hz. Assinale a alternativa que apresenta a frequência percebida pelo observador. A velocidade do som no ar é de 343 m/s.







Para calcular a frequência percebida (f’), aplicamos a fórmula do efeito Doppler: f’ = f (v + vr) / (v – vs), onde f é a frequência emitida, vr é a velocidade do receptor (0) e vs é a velocidade da fonte (30 m/s). Substituindo: f’ = 500 Hz (343 + 0) / (343 – 30) resulta em aproximadamente 575 Hz.

02) Uma fonte sonora de 600 Hz está se afastando de um observador que está parado. Se a velocidade da fonte é de 20 m/s e a spedificidade do som é de 340 m/s, qual é a frequência percebida pelo observador? Assinale a alternativa correta.







Aplicando a fórmula do efeito Doppler para uma fonte se afastando do observador, usamos: f’ = f (v) / (v + vs). Assim, f’ = 600 Hz (340) / (340 + 20), resultando em aproximadamente 564 Hz.

03) Um ciclista se aproxima de um farol que emite um sinal sonoro de 440 Hz. Sabendo que o ciclista está a 5 m/s e que a velocidade do som no ar é 343 m/s, qual é a frequência recebida pelo ciclista? Assinale a alternativa correta.







Usamos a fórmula do efeito Doppler: f’ = f (v + vr) / v. Portanto, f’ = 440 Hz (343 + 5) / 343, resultando em aproximadamente 466 Hz quando o ciclista se aproxima.

04) Um trem que emite som de 1000 Hz se aproxima de um observador a uma velocidade de 60 m/s, enquanto a velocidade do som é de 330 m/s. Qual a frequência que o observador percebe? Assinale a alternativa correta.







Usamos a fórmula: f’ = f (v) / (v – vs). Assim, f’ = 1000 Hz (330) / (330 – 60) resulta em 1200 Hz, pois estamos considerando a velocidade de aproximação do trem.

05) Um satélite que se afasta da Terra emite radiação com frequência de 500 THz. Considerando essa frequência, assinale qual será a frequência desta radiação quando ela atinge um observador na superfície da Terra se o satélite está se afastando a uma velocidade de 3 × 10⁶ m/s e a velocidade da luz é de aproximadamente 3 × 10⁸ m/s.







Para calcular a frequência percebida: f’ = f (v) / (v + vs). Por isso, f’ = 500 THz (3 × 10⁸) / (3 × 10⁸ + 3 × 10⁶), resultando em aproximadamente 479 THz.

06) Um barco em um rio está se aproximando de uma boia que emite um sinal sonoro de 300 Hz. O barco se move a 10 m/s e o som se propaga a 340 m/s. Qual é a frequência que o barqueiro ouvirá? Assinale a alternativa que está correta.







A fórmula utilizada é f’ = f (v + vr) / v. Assim, f’ = 300 Hz (340 + 10) / 340, resultando em aproximadamente 328 Hz devido ao movimento do barco.

07) Um avião passa por um observador a uma velocidade de 240 m/s, emitindo uma onda sonora a 600 Hz. Considerando a velocidade do som a 330 m/s, qual é a frequência que o observador ouvirá? Assinale a alternativa correta.







Aplicamos: f’ = f (v) / (v – vs). Portanto, f’ = 600 Hz (330) / (330 – 240) resultando em 668 Hz, pela aproximação do avião.

08) Uma ambulância se aproximando de um observador a 50 m/s emite um som com frequência de 800 Hz. Se a velocidade do som é de 343 m/s, qual é a frequência percebida pelo observador? Assinale a alternativa correta.







Utilizamos a fórmula f’ = f (v + vr) / (v – vs). Portanto: f’ = 800 Hz (343 + 0) / (343 – 50), resultando em 900 Hz quando a ambulância se aproxima.

09) Um foguete está viajando a 5 × 10² m/s e emite ondas eletromagnéticas de frequência 2,0 THz ao se afastar da Terra. Qual é a frequência percebida na Terra? Considere a velocidade da luz como 3 × 10⁸ m/s. Assinale a alternativa correta.







A frequência percebida é dada por: f’ = f (c) / (c + vs). Portanto, f’ = 2,0 THz (3 × 10⁸) / (3 × 10⁸ + 5 × 10²), que resulta em aproximadamente 1,99 THz.

10) Um helicóptero em movimento com velocidade de 70 m/s emana um som a 1200 Hz. Se a velocidade do som é 343 m/s, qual será a frequência percebida por um observador parado na terra? Assinale a alternativa correta.







A frequência percebida é obtida pela fórmula: f’ = f (v) / (v – vs). Portanto, f’ = 1200 Hz (343) / (343 – 70), resultando em 1333 Hz ao considerar a velocidade do helicóptero.

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