Efeito Doppler: velocidade do som quando a fonte está em movimento.

6 de março, 2020 às 9:24 | Postado em Acústica, Ondas mecânicas

Bom dia

Eu gostaria de saber como varia a velocidade relativa do som em relação ao observador, quando este está em repouso e a fonte emissora em movimento na direção do observador.

A rapidez (valor da velocidade de propagação) do som em um meio depende de características inercial (densidade) e elástica (módulo de elasticidade volumétrica) do meio. Vide Propagação de ondas sonoras no ar e a temperatura.

Portanto a rapidez de propagação do som em um meio não é afetada pelo movimento da fonte em relação ao meio.

Neste caso em que a fonte está em movimento em relação ao ar e o receptor (observador) em repouso, a rapidez de propagação do som em relação ao receptor é a mesma que em relação ao meio e portanto o valor da velocidade relativa som relativa ao receptor é sempre a mesma, independentemente da velocidade da fonte.

Cabe aqui uma ressalva: se a fonte se mover com velocidade supersônica, a rapidez de propagação da onda de choque será maior do que  a a velocidade da fonte e portanto maior do que a rapidez de propagação “normal” do som no ar (a rapidez indicada no primeiro parágrafo desta resposta). Para maiores detalhes sobre ondas de choque vide a seção 10 do capítulo 5 da referência abaixo.

Elmore, C. W. e Heald, M. A. Phycics of waves. New York, Dover, 1985.

OBSERVAÇÃO: um artigo sobre o efeito Doppler indicado pelo Prof. Nelson Studart: Physics Today.

“Docendo discimus.” (Sêneca)