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Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR Campus de Curitiba – DAFIS – Curso de Licenciatura em Física Oscilações, Ondas e Acústica Experimental – Prof. Jorge A. Lenz Nome: Douglas Nascimento de Oliveira , Bruno Miranda Dlachau Turma: S81 Data: 15/04/2021 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA I) Título: Efeito Doppler II) Objetivos: Calcular a velocidade da fonte que emite o som III) Material utilizado: Câmera do celular e carro. IV) Procedimento: Observador permanece parado e grava a passagem do carro, enquanto buzina continuamente, se aproximando e se afastando do observador. O objetivo do experimento é calcular a velocidade do automóvel a partir do modelo do Efeito Doppler, considerando as frequências emitidas pela buzina do carro. A metodologia consiste em analisar o arquivo de áudio da gravação em dois momentos, para coletar os dados de frequência necessários. Para a frequência real da fonte emissora foi gravado um vídeo com o carro parado e emitindo continuamente a buzina. Para o Efeito Doppler foi gravado um vídeo em ambiente externo, onde o observador que grava permanece parado enquanto o carro passa pelo observador com velocidade 𝑣𝑐𝑎𝑟𝑟𝑜 aproximadamente constante e buzinando continuamente. Os valores das frequências da gravação foram obtidos através do software Audacity, utilizando a ferramenta de spectroscopia de frequências. O modelo que descreve a frequência aparente no Efeito Doppler é dado pela seguinte fórmula: 𝑓′ = 𝑓 ( 𝑣𝑠 ± 𝑣𝑜 𝑣𝑠 ± 𝑣𝑓 ) Onde { 𝑓′ é 𝑎 𝑓𝑟𝑒𝑞𝑢ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑓 é 𝑎 𝑓𝑟𝑒𝑞𝑢ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑣𝑠 é 𝑎 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑠𝑜𝑚 𝑛𝑜 𝑎𝑟 𝑣0 é 𝑎 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑜𝑏𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑣𝑓 é 𝑎 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑎 𝑓𝑜𝑛𝑡𝑒 Resolvendo a equação no MKS para 𝒗𝒇 e tendo 𝒗𝒐 nula temos: 𝑣𝑓 = 𝑣(𝑓 − 𝑓′) 𝑓′ Substituindo os valores: 𝑣𝑓 = 340(1028 − 992) 992 𝑣𝑓 = 340(36) 992 𝑣𝑓 = 12,34 [ 𝑚 𝑠 ] ≅ 44 [ 𝑘𝑚 ℎ ] IMAGENS DO EXPERIMENTO Fonte: Autoria Fonte: Autoria Imagem 1: À esquerda, captura de tela da gravação do experimento quando o carro está mais próximo do observador. À direita, o gráfico da espectroscopia de frequências do Audacity, referente ao momento do vídeo. Imagem 2: Frequência aparente da fonte emissora se afastando do observador.
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