Efeito Doppler

NAIARA MEIRELES

EFEITO DOPPLER
Trabalho apresentado à disciplina de Física II, sob orientação do Prof. Antônio Newton. 2º período de Engenharia Elétrica.
Universidade Federal de Goiás.

GOIÂNIA, 2013
EFEITO DOPLER
Quando uma fonte de som, um ouvinte, ou ambos estiverem em movimento em relação ao ar, a altura do som, percebida pelo ouvinte, não será, em geral, idêntica à quando o ouvinte estivesse em repouso. Esse efeito foi proposto em 1842 pelo físico Johann Christian Doppler e se associa a mudanças de frequência relacionadas ao movimento.
Um exemplo muito usado para demonstrar o efeito Doppler é o caso em que um carro de polícia está parado no acostamento de uma rodovia com a sirene ligada. Se uma pessoa também está parada no acostamento, ouvirá o som da sirene com a mesma frequência. Mas, se houver algum movimento relativo entre o ouvinte e a sirene, ele escutará uma frequência diferente: uma pessoa que se aproxima do carro de polícia com certa velocidade ouvirá uma frequência mais alta e uma pessoa que se afasta do carro de polícia ouvirá uma frequência mais baixa.
O Efeito Doppler não acontece apenas em ondas sonoras, mas também em ondas eletromagnéticas. No caso das ondas sonoras o referencial usado é a massa de ar onde essas ondas se propagam.

1. AS EQUAÇÕES DO EFEITO
Podemos deduzir uma fórmula geral para determinar a frequência percebida pelo observador, ou seja, a frequência aparente.
Caso 1 – Fonte em movimento, detector parado.
No caso de uma aproximação da fonte há um encurtamento do comprimento de onda relacionado a velocidade relativa, e a frequência real será menor que a observada:

Como a fonte está em movimento, sua velocidade também deve ser considerada, de modo que substituindo 𝝀₁ no cálculo da frequência observada temos que:

Quando a fonte se afasta do observador, e o observador está em repouso há um alongamento do comprimento de onda, analogamente ao caso anterior teremos: