(AFA - 2018)
Uma fonte sonora A, em repouso, emite um sinal sonoro de frequência constante Um sensor
desloca-se com velocidade constante
, em relação à Terra, sobre um plano perfeitamente retilíneo, em direção à fonte sonora, como mostra a Figura 1.
O sensor registra a frequência aparente devido à sua movimentação em relação à fonte sonora e a reenvia para um laboratório onde um sistema de caixas sonoras, acopladas a três tubos sonoros, de comprimentos L1, L2 e L3, reproduz essa frequência aparente fazendo com que as colunas de ar desses tubos vibrem produzindo os harmônicos apresentados na Figura 2.
Considere que o sensor se movimenta em um local onde a velocidade do som é constante e igual a 320 m/s, que os tubos sonoros possuam diâmetros muito menores do que seus respectivos comprimentos e que a velocidade do som no interior desses tubos seja também constante e igual a 320 m/s.
Considere também que a fonte A e o ar estejam em repouso em relação à Terra. Nessas condições, é correto afirmar que os comprimentos L1, L2 e L3, respectivamente, em metros, são
Gabarito:
Pela equação do efeito Doppler, a frequência aparente é igual a:
Comprimento de onda do som nos tubos:
Simplificando a fração:
Portanto, os comprimentos dos tubos são:
ALTERNATIVA A