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ID
4200466
Banca
UNICENTRO
Órgão
UNICENTRO
Ano
2018
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma pessoa conduz um veículo em alta velocidade e se assusta ao passar por uma sirene aguda (15 kHz) fixada em uma placa de alerta ao lado da pista. O susto ocorre, pois ela começa a ouvir o ruído da sirene no momento em que a cruza. Considerando os limites do audível de um ser humano, entre 20 Hz e 20 kHz, a que velocidade mínima a pessoa estava para não ter ouvido a sirene durante a aproximação? (Dado: velocidade do som = 330 m/s).

Alternativas
Comentários

  • Uma pessoa conduz um veículo em alta velocidade e se assusta ao passar por uma sirene aguda (15 kHz) fixada em uma placa de alerta ao lado da pista. O susto ocorre, pois ela começa a ouvir o ruído da sirene no momento em que a cruza. Considerando os limites do audível de um ser humano, entre 20 Hz e 20 kHz, a que velocidade mínima a pessoa estava para não ter ouvido a sirene durante a aproximação era de 397kh/H, ou seja, letra D).

    Vamos aos dados/resoluções:

    Expandiremos em duas opções, logo:

    I - A velocidade de aproximação em relação a sirene ser alta o suficiente para que a frequência ultrapasse os 20.000Hz.

    II - A velocidade de afastamento ser alta o suficiente para que a frequência seja menor que 20Hz.

    Tendo em mente isso, vamos pela primeira opção por ser mais viável;

    Sabemos que a placa está em repouso e a pessoa está se aproximando dela.

    Fo / Vs ± Vo = Ff / Vs ± Vf ;

    Fo = Ff (Vs ± Vo) / (Vs ± Vf)

    PS : Soma das velocidades do som a velocidade do observador. (O Som está "vindo" e a pessoa está "indo" na direção do som, por isso há a soma das velocidades), com isso em mente ;

    Fo = 20.000 Hz

    Vs = 300 M/s

    Vf = 0 m/s (em repouso)

    Ff = 15.000 

    Fo = Ff (Vs + Vo) / (Vs - Vf) ;

    20.000 = 15.000 (330 + Vo) / 330 >>> ;

    Vo = 110 m/s ou 396 Km/h.

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