Questão 1

IME 2019

Física

(IME - 2019/2020 - 1ª FASE)

Uma fonte sonora de frequência $f_{0}$ é arremessada verticalmente para cima, com velocidade inicial $v_{0}$ , de um ponto da superfície terrestre no qual a aceleração da gravidade é $g$ .

Dados:

• aceleração da gravidade: $g=9,8m/s^{2}$ ; e

• velocidade inicial da fonte sonora: $v_{0}=98: m/s$ .

Nota: despreze a resistência do ar e a variação da aceleração da gravidade com a altitude. A frequência $f$ percebida 10 segundos mais tarde por um observador estático situado no local do arremesso é tal que:

$0< f< f_{0}$

$f = f_{0}$

$f_{0}< f<2 f_{0}$

$f= 2f_{0}$

$f>2 f_{0}$

Gabarito:

$0< f< f_{0}$

Resolução:

I) Equação horária da velocidade:

$v=v_{0}-gt Rightarrow v(10) = 98 - 9,8 imes 10 = 0 Rightarrow ext{Altura maxima}$

II) Logo, em 10s, a ponte chega na altua máxima. Porém, o som que chega ao ouvido do ouvinte sai da fonte em um tempo $t_{0} < 10s$ , nesse caso, quando a ponte se afasta dele. Logo:

$f_{ ext{ouvida}} < f_{0}$

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