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08 - (ITA SP) Numa planície, um balão meteorológico com um emissor e receptor de som é arrastado por um vento forte de 40 m/s contra a base de uma montanha. A freqüência do som emitido pelo balão é de 570 Hz e a velocidade de propagação do som no ar é de 340 m/s. Assinale a opção que indica a freqüência refletida pela montanha e registrada no receptor do balão. a) 450 Hz b) 510 Hz c) 646 Hz d) 722 Hz e) 1292 Hz

a) 450 Hz
b) 510 Hz
c) 646 Hz
d) 722 Hz
e) 1292 Hz
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Exercícios Para o Conhecimento

ano passado

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há 5 meses

Para resolver essa questão, precisamos aplicar o efeito Doppler, que descreve como a frequência de uma onda (neste caso, o som) muda em relação a um observador que está se movendo em relação à fonte do som. 1. Dados do problema: - Frequência emitida pelo balão (f₀) = 570 Hz - Velocidade do som no ar (v) = 340 m/s - Velocidade do vento (vₜ) = 40 m/s (o balão se move em direção à montanha) 2. Cálculo da frequência percebida pela montanha: A montanha é um observador fixo, e o balão é a fonte do som que se aproxima dela. A fórmula do efeito Doppler para uma fonte que se aproxima de um observador fixo é: \[ f' = f₀ \left( \frac{v}{v - vₜ} \right) \] Substituindo os valores: \[ f' = 570 \left( \frac{340}{340 - 40} \right) = 570 \left( \frac{340}{300} \right) = 570 \times \frac{34}{30} = 570 \times 1,1333 \approx 646 Hz \] 3. Cálculo da frequência refletida e percebida pelo balão: Agora, a montanha reflete o som, e o balão se afasta da montanha. Para o balão, que agora é o observador se afastando da fonte (a montanha), usamos a fórmula: \[ f'' = f' \left( \frac{v - vₜ}{v} \right) \] Onde \( f' \) é a frequência que a montanha percebeu. Substituindo: \[ f'' = 646 \left( \frac{340 - 40}{340} \right) = 646 \left( \frac{300}{340} \right) = 646 \times \frac{30}{34} \approx 570 Hz \] No entanto, como estamos buscando a frequência refletida pela montanha e registrada no receptor do balão, a frequência que o balão percebe é a que calculamos inicialmente, que é 646 Hz. Portanto, a alternativa correta é: c) 646 Hz.

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ano passado

Para resolver essa questão, é importante considerar o efeito Doppler. Quando a fonte sonora se move em relação ao observador, a frequência do som percebida pode ser alterada. Neste caso, o balão está se movendo em direção à montanha, o que causa um aumento na frequência do som percebido. A fórmula para calcular a frequência percebida é: f' = f * (v + vo) / (v + vs) Onde: f' = frequência percebida f = frequência emitida (570 Hz) v = velocidade do som no ar (340 m/s) vo = velocidade do observador (0, pois o receptor está no balão e se move com ele) vs = velocidade da fonte sonora (40 m/s, pois o balão se move em direção à montanha) Substituindo os valores na fórmula, temos: f' = 570 * (340 + 0) / (340 - 40) f' = 570 * 340 / 300 f' = 646 Hz Portanto, a frequência refletida pela montanha e registrada no receptor do balão é de 646 Hz, conforme a opção c).

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07 - (UNIRIO RJ) Em recente espetáculo em São Paulo, diversos artistas reclamaram do eco refletido pela arquitetura da sala de concertos que os incomodava e, em tese, atrapalharia o público que apreciava o espetáculo. Considerando a natureza das ondas sonoras e o fato de o espetáculo se dar em um recinto fechado, indique a opção que apresenta uma possível explicação para o acontecido. a) Os materiais usados na construção da sala de espetáculos não são suficientemente absorvedores de ondas sonoras para evitar o eco. b) Os materiais são adequados, mas devido à superposição das ondas sonoras sempre haverá eco. c) Os materiais são adequados, mas as ondas estacionárias formadas na sala não podem ser eliminadas, e assim, não podemos eliminar o eco. d) A reclamação dos artistas é infundada porque não existe eco em ambientes fechados. e) A reclamação dos artistas é infundada porque o que eles ouvem é o retorno do som que eles mesmos produzem e que lhes permite avaliar o que estão tocando.

a) Os materiais usados na construção da sala de espetáculos não são suficientemente absorvedores de ondas sonoras para evitar o eco.
b) Os materiais são adequados, mas devido à superposição das ondas sonoras sempre haverá eco.
c) Os materiais são adequados, mas as ondas estacionárias formadas na sala não podem ser eliminadas, e assim, não podemos eliminar o eco.
d) A reclamação dos artistas é infundada porque não existe eco em ambientes fechados.
e) A reclamação dos artistas é infundada porque o que eles ouvem é o retorno do som que eles mesmos produzem e que lhes permite avaliar o que estão tocando.

Sabendo-se que a velocidade do som no ar a 20°C é de 340 m/s e que na água é de 1450 m/s, podemos afirmar que:
I. O comprimento de onda do som no ar é 7,7 cm.
II. Para uma pessoa mergulhada numa piscina próxima ao plano, a frequência do som que atinge essa pessoa é igual à que atinge uma pessoa fora da piscina.
III. O comprimento de onda desse som na água é de 3,3 m.
a) F, F, V
b) F, V, F
c) V, F, V
d) V, V, F
e) F, V, V

Um abalo produzido, propagando-se na água, atinge o leito do mar e reflete-se para a superfície onde, do outro lado da embarcação, um microfone protegido do som inicial pelo casco do navio recolhe o eco proveniente do fundo. Um navio em águas oceânicas, após detonar uma sonda, registra o eco 1,2 s após a detonação. Sabendo-se que a velocidade de propagação do som na água do mar é 1,4 × 103 m/s, a profundidade local do leito é, aproximadamente, em m:

a) 260.
b) 420.
c) 840.
d) 1 260.
e) 1 680.

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