Efeito Doppler

Acústica – Efeito Doppler

A metodologia de trabalho para o estudo do Efeito Doppler consiste na leitura atenta do texto que segue e a resolução dos problemas propostos.

Em geral, o efeito Doppler é observado sempre que há um movimento relativo entre a fonte sonora e o detector. Quando a fonte e o detector se aproximam, um do outro, a freqüência do som ouvido é mais elevada que a freqüência da fonte. Quando a fonte e o detector se afastam um do outro, o detector ouve um som de freqüência mais baixa que a freqüência da fonte.
Assim, se uma sirene parada ao longo da estrada emite determinada freqüência um viajante ao se aproximar dessa sirene percebe a freqüência da mesma, aumentando e caso se afaste percebe a freqüência diminuindo. O efeito foi estudado em 1842, pelo físico austríaco Johann Christian Doppler e testado experimentalmente em 1845, na Holanda, por Buys Ballot, “usando uma locomotiva com vagões abertos e vários trombeteiros”. O efeito Doppler estende-se a todas as ondas do espectro eletromagnético, incluindo microondas, sinais de rádio e luz visível. Os sinais de rádio procedentes dos satélites artificiais da Terra chegam afetados na sua freqüência pelo efeito Doppler. Satélites especializados orbitando em torno da Terra localizam aviões caídos, medindo o efeito Doppler dos sinais emitidos pelo Transmissor Localizado de Emergência, que a maioria dos aviões privados possui. Automóveis multados por excesso de velocidade com auxílio de radar podem culpar o efeito Doppler. Este efeito, por último, é usado universalmente em Astronomia, para estudo do movimento das estrelas, galáxias e outros corpos em relação a nós. A seguir vamos restringir a análise considerando ondas sonoras que se propagam dentro da massa de ar atmosférica.

1. Detector Móvel e Fonte em Repouso

Neste caso o detector pode estar se aproximando ou afastando da fonte sonora que está em repouso.
a) Na aproximação, a freqüência, f‘, percebida pelo detector é