Dúvida sobre Efeito Doppler

5 de novembro, 2015 às 11:41 | Postado em Acústica, Ondas mecânicas

Professor Lang, quando um objeto é ao mesmo tempo fonte e receptor de ondas sonoras, por exemplo um sonar aproxima-se de uma parede, como fica isso em relação ao efeito doppler? Não era para a frequencia da onda refletida pela parede ser a mesma da onda emitida pelo sonar? E eu considerar a parede como sendo a fonte e o sonar como sendo o observador se aproximando?Obrigado

Para responder entenderei por frequência da onda emitida pelo sonar como sendo frequência de vibração do sonar.

A frequência da onda refletida pela parede somente é igual à frequência de vibração da fonte se a fonte estiver em repouso.

Vale aqui uma analogia com a Óptica Geométrica. A parede plana reflete as ondas sonoras assim como um espelho plano reflete a luz e portanto, devido a esta reflexão, existe uma imagem sonora virtual da fonte sonora real. A imagem virtual da fonte sonora se aproxima da superfície da parede da mesma forma que a fonte sonora real dela se aproxima. Ou seja, as ondas sonoras refletidas pela parede são ondas que, para todos os efeitos, vem de uma fonte atrás da parede e está em movimento. Então o sonar recebe ondas de uma fonte em movimento de aproximação dele. Uma comparação desta frequência recebida pelo sonar com a frequência de vibração do sonar permite estimar a velocidade da imagem virtual do sonar em relação ao próprio sonar; esta velocidade é duas vezes o valor da velocidade do sonar em relação à parede.

Em sala de aula utilizo um único diapasão para demonstrar o efeito Doppler. Movimento o diapasão perpendicularmente ao quadro-negro (ou quadro-branco) que é um ótima superfície refletora de ondas sonoras. Então os alunos recebem sons provenientes da fonte real e da fonte virtual, ambas em movimento, mas uma delas se afastando dos alunos e a outra se aproximando. Como os dois sons recebidos pelos alunos são provenientes de fontes com velocidades diferentes em relação a eles, os sons terão, graças ao efeito Doppler, frequências um pouco diferentes e a superposição de ambos os sons produz batimentos facilmente perceptíveis. Portanto esta demonstração ilustra facilmente o efeito Doppler e batimentos.

Outras questões envolvendo efeito Doppler: Efeito Doppler.

“Docendo discimus.” (Sêneca)

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