Quando um carro passa em alta velocidade, o som do motor pode ser percebido de forma diferente. O efeito…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Quando um carro passa em alta velocidade, o som do motor pode ser percebido de forma diferente. O efeito Doppler explica essa mudança na frequência. Se um carro se aproxima a 30 m/s e a frequência do motor é de 600 Hz, qual é a frequência percebida por um observador parado a 1 m do carro? Utilize a fórmula f' = f (v + vo) / (v - vs) com v = 343 m/s.
- A) 600 Hz
- B) 657,5 Hz
- C) 700 Hz
- D) 550 Hz
- E) 800 Hz
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A fonte (carro) se aproxima com velocidade vs = 30 m/s, a frequência emitida é f = 600 Hz, a velocidade do som é v = 343 m/s e o observador está parado, então vo = 0. A distância de 1 m não entra no cálculo, pois o efeito Doppler depende apenas das velocidades e da frequência. Passo 2: Escolha a fórmula adequada. Como a fonte se aproxima e o observador está parado, usa-se f' = f (v + vo) / (v - vs), com vo = 0. Passo 3: Substitua os valores. f' = 600 (343 + 0) / (343 - 30) = 600 x 343 / 313 = 205800 / 313. Passo 4: Calcule o resultado. 205800 / 313 é aproximadamente 657,5 Hz. Passo 5: Interprete. Como o carro se aproxima, as ondas sonoras ficam comprimidas à frente dele, e o observador percebe uma frequência maior que 600 Hz. Passo 6: Compare com as alternativas. A alternativa correta é a B (657,5 Hz), que coincide com o gabarito oficial. A alternativa A está errada porque ignora o efeito Doppler, que existe porque o carro está em movimento. A alternativa C está errada porque 700 Hz não corresponde à aplicação correta da fórmula com estes valores. A alternativa D está errada porque 550 Hz é menor que 600 Hz, o que indicaria afastamento da fonte. A alternativa E está errada porque 800 Hz é um valor alto demais para esta razão de velocidades.
💡 Dica: Aplique a fórmula do efeito Doppler para calcular a frequência percebida.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a frequência percebida é igual à frequência emitida, como se o movimento do carro não alterasse o som. Ele não aplica o efeito Doppler à situação descrita.
Correto, a frequência foi calculada corretamente.
O aluno aplica a fórmula de forma incorreta, provavelmente trocando sinais ou arredondando a razão de velocidades de modo grosseiro, o que leva a um valor próximo de 700 Hz.
Por que engana: Confundir a direção do movimento do carro, aplicando a fórmula de forma incorreta ao calcular a frequência percebida.
O aluno entende que a frequência diminui quando a fonte se aproxima, confundindo o comportamento de uma fonte que se aproxima com o de uma que se afasta do observador.
O aluno calcula mal a razão (v + vo)/(v - vs), por exemplo subtraindo ou somando a velocidade do carro de forma errada no denominador, o que gera um valor exagerado de 800 Hz.
Raio-X da questão
efeito Doppler
avaliacao
efeito Doppler · fórmula de frequência
Revisar a fórmula do efeito Doppler e suas aplicações.
Confundir a direção do movimento do carro, aplicando a fórmula de forma incorreta ao calcular a frequência percebida.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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