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28. Considere a velocidade máxima permitida nas estradas como sendo exatamente 80 km/h. A sirene de um posto rodoviário soa com uma frequência de 7...

28. Considere a velocidade máxima permitida nas estradas como sendo exatamente 80 km/h. A sirene de um posto rodoviário soa com uma frequência de 700 Hz, enquanto um veículo de passeio e um policial rodoviário se aproximam emparelhados. O policial dispõe de um medidor de frequências sonoras. Dada a velocidade do som, de 350 m/s, ele deverá multar o motorista do carro quando seu aparelho medir uma frequência sonora de, no mínimo: a) 656 Hz b) 745 Hz c) 655 Hz d) 740 Hz e) 860 Hz

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Para resolver essa questão, precisamos usar o efeito Doppler. Quando a fonte sonora e o observador estão se aproximando, a frequência percebida é maior do que a frequência real da fonte. A fórmula para calcular a frequência percebida é: f' = f * (v + vo) / (v + vs) Onde: f' = frequência percebida f = frequência real da fonte (700 Hz) v = velocidade do som (350 m/s) vo = velocidade do observador (velocidade do carro) vs = velocidade da fonte (velocidade do som) Como o carro e o policial estão se aproximando, a velocidade relativa é a soma das velocidades de ambos. A velocidade do carro é desconhecida, mas podemos considerar como v, então: f' = 700 * (350 + v) / (350 + v) Para encontrar a frequência mínima percebida que resultará em uma multa, precisamos calcular a frequência para a velocidade máxima do carro (80 km/h = 22,22 m/s). Substituindo v = 22,22 m/s na fórmula: f' = 700 * (350 + 22,22) / (350 + 22,22) f' = 700 * 372,22 / 372,22 f' = 700 Hz Portanto, a frequência mínima percebida será a frequência real da fonte (700 Hz), então a alternativa correta é: b) 745 Hz

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