Efeito doppler

O efeito Doppler. Estudo de caso.
A tabela abaixo mostra os sentidos de movimento de uma fonte sonora e de um detector para seis siturações de movimento em relação ao ar estacionário. Para cada situação qual a altura
(agudo/grave) da frequência detectada em relação à frequência emitida?
Fonte

Detector

Frequência Detectada
Igual (vF=vD) aumenta (vF > vD) diminui (vF < vD)

a)

Igual (vF=vD) aumenta (vF > vD) diminui (vF < vD)

b)

aumenta

c)

diminui

d)

Na tabela as setas indicam a direção e sentido da velocidade da Fonte e/ou Detector em relação ao ar parado e a bolinha indica o estado de repouso em relação ao ar. Em princípio, não podemos dizer se a frequência aumenta ou diminui, pois precisamos informar as velocidades envolvidas (os módulos !).
No caso (a), a Fonte e o Detector se movem para a esquerda.
Aqui, devemos utilizar a idéia de aproximação e afastamento entre a fonte e o detector. O Detector está se movendo para longe da fonte (foge das ondas sonoras da fonte), o que tende a diminuir a frequência detectada. Assim, o sinal da velocidade vD deve indicar uma diminuição da frequência. Já a fonte está se movendo para próximo do detector (se aproxima das suas ondas sonoras), o que tende a aumentar a frequência detectada. Assim, o sinal da velocidade deve indicar um aumento da frequência. Com estas consideração, a equação do efeitor dopler fica: v−v D v−v F
Basta substituir valores numéricos para as velocidades e frequência da fonte para as três situações: f D =f F

(i)

A velocidade da Fonte é igual a velocidade do Detector: vF = vD
Nesta situação em particular, temos que fD = fF.

(ii)

A velocidade da Fonte é maior que a velocidade do Detector: vF > vD.
D
F
Nesta situação em particular, temos que fD > fF.

(iii)

A velocidade da Fonte é menor que a velocidade do Detector: vF < vD
Nesta situação em particular, temos que fD < fF.

F
No caso (b), a Fonte e o Detector se movem para a direita.