E.9 Dois trens viajam em sentidos opostos, sobre trilhos pa- ralelos, com velocidades de mesma magnitude. Um de- les vem apitando. A frequência do...

(a) Para determinar a velocidade dos trens, podemos usar a fórmula do efeito Doppler para ondas sonoras: v = (v1 + v2) / (v1 - v2) Onde v é a velocidade dos trens, v1 é a velocidade do trem que emite o som e v2 é a velocidade do trem que recebe o som. Sabemos que a velocidade do som no ar é de 340 m/s. A frequência percebida pelo passageiro varia entre 348 Hz (quando estão se aproximando) e 259 Hz (quando estão se afastando). Podemos usar a fórmula do efeito Doppler para encontrar a relação entre as frequências: f' = f * (v + v0) / (v + vs) Onde f' é a frequência percebida, f é a frequência emitida, v é a velocidade do som no ar, v0 é a velocidade do observador (passageiro) e vs é a velocidade da fonte sonora (trem). Quando os trens estão se aproximando, a frequência percebida é de 348 Hz. Substituindo os valores na fórmula, temos: 348 = f * (340 + v0) / (340 - vs) Quando os trens estão se afastando, a frequência percebida é de 259 Hz. Substituindo os valores novamente, temos: 259 = f * (340 + v0) / (340 + vs) Podemos resolver esse sistema de equações para encontrar as velocidades v0 e vs. (b) Para determinar a frequência do apito, podemos usar a fórmula do efeito Doppler novamente: f' = f * (v + v0) / (v + vs) Substituindo os valores conhecidos, temos: f' = f * (340 + v0) / (340 + vs) Podemos substituir a frequência emitida f pelo valor encontrado na parte (a) para obter a resposta. Espero ter ajudado!