APS de Física 02

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Gabriel antonio pulga 
ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA DA DISCIPLINA DE FÍSICA 02 : 
EFEITO DOPPLER
MEDIANEIRA
2017
Gabriel antonio pulga 
ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA DA DISCIPLINA DE FÍSICA 02 : 
EFEITO DOPPLER
	
Atividade prática supervisionada apresentada como avaliação parcial da disciplina de Física 02 no Curso de Engenharia da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Medianeira.
 Prof. Dr. Antonio Aprigio. 
Medianeira
2017
SUMÁRIO
SUMÁRIO	2
1	INTRODUÇÃO	3
2	DESENVOLVIMENTO	4
3	CONCLUSÃO	6
4	REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS	7
INTRODUÇÃO 
Uma onda pode ser definida como um movimento causado por uma perturbação propagada através de um meio, como por exemplo, a interferência causada posteriormente devido ao impacto de uma pedra ao cair na água. Analisando em retrospecto ao exemplo utilizado, um movimento harmônico simples é a característica mais marcante de uma perturbação oscilante.
Na física, compreendemos também que uma onda nada mais é do que um pulso que se propaga através do espaço, transmitindo energia com uma velocidade definida, de um ponto inicial até um ponto final. Sendo assim, o produto desse estudo compreendido até então, será o tópico referente a este trabalho, tal assunto é levado em consideração através de seu campo de pesquisa chamado "Efeito Doppler".
O Efeito Doppler é a alteração da freqüência sonora percebida pelo observador em virtude do movimento relativo de aproximação ou afastamento entre a fonte e o observador. Por exemplo, uma ambulância com a sirene ligada demonstra, ao se aproximar e se afastar de um indivíduo relativo, uma diferença de som percebida pelo mesmo. 
Mas engana-se quem pensa que o Efeito Doppler é produto apenas do som, esse fenômeno é característico de todas as propagações ondulatórias, com isso, o mesmo também pode ser observado através do estudo da luz, que também é uma onda. Para este caso, o efeito pode ser manifestado através da mudança de cor que é percebida pelo observador relativo em relação ao seu próprio movimento.
Tendo em mente que o Efeito Doppler pode ser expressado de inúmeras formas no cotidiano, posteriormente neste trabalho serão abordadas algumas das aplicações sonoras e eletromagnéticas mais convenientes do mesmo.
DESENVOLVIMENTO
O Efeito Doppler recebeu este nome em decoro ao físico austríaco Christian Doppler, que o descobriu teoricamente em 1842, embora seja interessante salientar que o fenômeno só foi comprovado experimentalmente em 1845 por um físico chamado Buys Ballot, durante uma experiência onde uma locomotiva puxava um vagão com vários trompetistas.
No som, as ondas sonoras ou longitudinais têm como característica se moverem na mesma direção em que os corpos que oscilam em seu caminho através de um meio, sendo assim, a relatividade encontrada na física comum, se aplica de forma excepcional ao Efeito Doppler pois o mesmo depende de uma fonte de som relativa à um observador.
Figura 01 - Uma ambulância em movimento relativo a um indivíduo nas posições A e B, correspondente ao seu eixo de deslocamento linear.
À medida em que a fonte de som se aproxima do observador, sua freqüência sonora diminui, aparentando ficar mais aguda, e conforme ela se distancia, o tom vai ganhando uma espécie mais grave de forma que seja eqüipolente à sua condição inicial. Essa percepção relativa às posições da fonte e do observador é um conceito fundamental do Efeito Doppler, devido à sua relação que demonstra como o período da onda influencia na freqüência da mesma.
Na luz, o conceito abordado pelo Efeito Doppler no som é o mesmo, ou seja, receptores e/ou fontes emissoras de luz em movimentos relativos ao sistema causam uma alteração na freqüência captada pelo olho do observador em questão.
Podemos dizer que ondas luminosas são analisadas de forma diferenciada, uma vez que estas não precisam de um meio para trafegarem, pois na física são conhecidas como ondas eletromagnéticas, ao contrario das ondas sonoras, que por sua vez, são dadas como ondas mecânicas longitudinais. Outra diferença entre estas, é que ao analisar o som, o mesmo tem sua velocidade dependente do meio em que se encontra, enquanto a luz não possui essa característica.
Figura 02 - Efeito Doppler em ondas luminosas, representado por dois observadores distintos pelas suas distâncias da fonte de luz em questão.
As aplicações do Efeito Doppler na ciência são de certa extensão que em diversos campos o mesmo pode ser observado, como por exemplo :
Na astronomia, permite a medida da velocidade relativa das estrelas e outros objetos celestes luminosos em relação à Terra. Estas medidas permitiram aos astrônomos concluir que o universo está em expansão, pois quanto maior a distância desses objetos, maior o desvio para o vermelho observado. O Efeito Doppler para ondas eletromagnéticas tem sido de grande uso em astronomia e resulta em desvio para o vermelho ou azul.
Na medicina, um eco cardiograma utiliza este efeito para medir a direção e velocidade do fluxo sanguíneo ou do tecido cardíaco. O ultra-som Doppler é uma forma especial do ultra-som, útil na avaliação do fluxo sanguíneo do útero e vasos fetais. Pode ser mostrado de várias formas: com som audível, com espectro de cores dentro do vaso ou na forma de gráficos que permitem a mensuração na velocidade sanguínea nos tecidos normais.
Na área de telecomunicações, é de extrema importância em comunicações a partir de objetos em rápido movimento, como no caso dos satélites.
Os radares podem funcionar através da emissão de uma onda em direção a um objeto pré-definido seguido de uma observação ao o eco produzido por ela.
CONCLUSÃO
É justo concluir que a descoberta do Efeito Doppler possuiu uma importância de suma relevância para a humanidade, de modo que o mesmo pôde ser encontrado em diversos campos como a medicina, astronomia, telecomunicação, entre outros. 
Ao estudar este fenômeno natural, é possível perceber que o mesmo aborda temas simples e complexos do mesmo lado espectral da física, sendo ele um interessante exemplo de como fenômenos simples do nosso cotidiano podem possuir uma infinidade de questões em aberto para suprir nossa sede de conhecimento sobre os mesmos.
Em retrospecto, o Efeito Doppler pode ser resumidamente definido como uma superposição onde as variáveis máximas devem ser dadas pelo sistema fonte-observador e pelas condições da onda estudada, sendo ela eletromagnética ou mecânica e pela relação freqüência-posição caracterizada pelos exemplos utilizados no cotidiano onde as ondas são o foco da questão.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BRASIL ESCOLA. O efeito doppler. Disponível em: <http://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-efeito-doppler.htm>. Acesso em: 03 jun. 2017.
BRASIL ESCOLA. Ondas. Disponível em: <http://brasilescola.uol.com.br/fisica/ondas.htm>. Acesso em: 08 jun. 2017.
COLÉGIO WEB. Efeito doppler-fizeau. Disponível em: <https://www.colegioweb.com.br/acustica/efeito-doppler-fizeau.html>. Acesso em: 19 jun. 2017.
MUNDO EDUCAÇÃO. Ondas. Disponível em: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/ondas-2.htm>. Acesso em: 19 jun. 2017.
SÓ FÍSICA. Efeito doppler. Disponível em: <http://www.sofisica.com.br/conteudos/ondulatoria/acustica/doppler.php>. Acesso em: 09 jun. 2017.
SÓ FÍSICA. Ondas. Disponível em: <http://www.sofisica.com.br/conteudos/ondulatoria/ondas/classificacao.php>. Acesso em: 08 jun. 2017.
WIKIWAND. Efeito doppler. Disponível em: <https://www.wikiwand.com/pt/efeito_doppler>. Acesso em: 10 jun. 2017.
WIKIWAND. Movimento harmônico simples. Disponível em: <https://www.wikiwand.com/pt/movimento_harm%c3%b4nico_simples>. Acesso em: 08 jun. 2017.