EFEITO DE DOPPLER e Ondas de Choque

EFEITO DE DOPPLER

O efeito Doppler é observado não apenas nas ondas sonoras, mas também nas ondas eletromagnéticas (micro-ondas, rádio e luz visível). Esse efeito pode ser compreendido como a variação de frequência da onda de acordo com o movimento do detector ou medidor da mesma, por exemplo uma onda sonora que está sendo emitida de um projetor que está parado e o receptor dessa mesma está se movimentando, se o mesmo estiver se movendo em direção ao projetor, esse receberá um acréscimo de frequência com valor de acordo com a velocidade de aproximação, o inverso acontecerá se o receptor estiver se movendo na direção oposta, e caso o receptor pare, continuará a receber a frequência exata emitida inicialmente pelo projetor. Todo esse processo é chamado efeito Doppler.
Embora não tenha sido perfeitamente analisado, foi proposto em 1842 pelo físico austríaco Johann Christian Doppler. Alguns anos depois foi estudado experimentalmente por Buys Ballot, em uma locomotiva que puxava um vagão aberto com vários trompetistas.

Equação geral do efeito Doppler: Onde:

Se a velocidade de uma fonte em relação ao meio é maior que a velocidade do som no meio, a equação para o efeito de Doppler deixa de ser válida. Nesse caso, surgem as:
ONDAS DE CHOQUE

A equação anterior prevê que se um emissor de som está se movendo à mesma velocidade do som transmitido, a frequência detectada pelo receptor que está parado será infinita. Caso o emissor consiga se mover mais rápido que seu próprio som sendo emitido, a equação de Doppler não é mais válida. Pode-se notar através da figura “a” que as frentes de onda se propagam em três dimensões (em forma de cone) chamada cone de Mach. Nesse cone existem as ondas de choque que que surgem porque há uma superposição das frentes de onda (ou seja, elas passam pela mesma região ao mesmo tempo) causado uma elevação e uma queda abrupta de pressão do ar quando a superfície é atingida.
a) b)

A onda de choque produzida por um avião supersônico