Pb. 12. 10.- Sears. Un tren viaja a 35,0 m/s en el aire tranquilo, la frecuencia de la nota emitida por su silbato es de 300Hz. Diga que frecuencia...

Para calcular a frequência ouvida pelo passageiro do segundo trem, que se move em direção oposta, podemos usar o efeito Doppler. O efeito Doppler é a mudança na frequência percebida de uma onda quando a fonte sonora e o observador estão em movimento relativo um ao outro. a) Quando o segundo trem se aproxima do primeiro trem, a frequência ouvida pelo passageiro será maior do que a frequência emitida pelo silbato. Podemos usar a fórmula do efeito Doppler para calcular essa frequência: f' = f * (v + vo) / (v - vs) Onde: f' é a frequência ouvida pelo passageiro f é a frequência emitida pelo silbato (300 Hz) v é a velocidade do som no ar (aproximadamente 343 m/s) vo é a velocidade do segundo trem em relação ao ar (-15 m/s) vs é a velocidade do primeiro trem em relação ao ar (35 m/s) Substituindo os valores na fórmula, temos: f' = 300 * (343 - 15) / (343 + 35) f' = 300 * 328 / 378 f' ≈ 260,8 Hz Portanto, o passageiro do segundo trem ouvirá uma frequência de aproximadamente 260,8 Hz quando o primeiro trem se aproximar. b) Quando o segundo trem se afasta do primeiro trem, a frequência ouvida pelo passageiro será menor do que a frequência emitida pelo silbato. Usando novamente a fórmula do efeito Doppler, temos: f' = f * (v - vo) / (v + vs) Substituindo os valores na fórmula, temos: f' = 300 * (343 + 15) / (343 + 35) f' = 300 * 358 / 378 f' ≈ 283,6 Hz Portanto, o passageiro do segundo trem ouvirá uma frequência de aproximadamente 283,6 Hz quando o primeiro trem se afastar. Lembrando que esses cálculos são aproximados e consideram algumas simplificações.