Início » 3º ano do Ensino Médio » Física » Ondulatória » Um trem se aproxima, apitando, a uma velocidade de 10 m/s em relação à plataforma de uma estação. A frequência sonora do apito do trem é 1,0 kHz, como medida pelo maquinista. Considerando a velocidade do som no ar como 330 m/s, podemos afirmar que um passageiro parado na plataforma ouviria o som com um comprimento de onda de:

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Um trem se aproxima, apitando, a uma velocidade de 10 m/s em relação à plataforma de uma estação. A frequência sonora do apito do trem é 1,0 kHz, como medida pelo maquinista. Considerando a velocidade do som no ar como 330 m/s, podemos afirmar que um passageiro parado na plataforma ouviria o som com um comprimento de onda de:

A) 0,32 m.
B) 33 m.
C) 0,33 m.
D) 340 m.
E) 0,34 m.

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Resposta:

A alternativa correta é letra A

A questão é uma aplicação do efeito Doppler, fenômeno que corresponde a uma alteração na frequência percebida por observador e fonte, quando esta está em movimento.

A equação para o efeito Doppler é:

f_{o b s e r v a d o r} = f_{f o n t e} . \frac{V_{o n d a} + V_{o b s e r v a d o r}}{V_{o n d a} - V_{f o n t e}}

No nosso caso, a velocidade da onda é a velocidade do som, a velocidade da fonte é a velocidade do trem, a frequência da fonte é a frequência detectada pelo maquinista e a velocidade do observador é a velocidade do homem na plataforma, que é nula. Substituindo:

f_{o b s e r v a d o r} = 1 k h z . \frac{330}{330 - 10} = \frac{33}{32} . 10^{3} H z

Utilizando a equação da velocidade em termos de frequência e comprimento de onda, sabendo que a velocidade é a velocidade do som:

\begin{array}{l} v = λ . f \\ λ = \frac{330.32}{33} . 10^{- 3} = 0, 32 m \end{array}

e portanto, a opção correta é a A.

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Resposta:

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