Uma ambulância em alta velocidade com a sirene ligada desloca-se em direção a um radar operado por uma pessoa. O radar emite ondas de rádio com frequência
que são refletidas pela dianteira da ambulância, retornando para o detector com frequência
A percepção do operador do radar, em relação ao som emitido pela sirene, é de que este se altera à medida que a ambulância se aproxima ou se afasta.
Durante a aproximação, como o operador percebe o som da sirene e qual é a relação entre as frequências 
e medidas pelo radar?
b) 
c)
d) 
e) 
Resolução em texto
Matérias necessárias para a solução:
- Física: Ondas e Efeito Doppler.
Nível da Questão: Médio
Gabarito: Letra D
1º Passo: Análise do Comando e Definição do Objetivo
Comando da questão:
O objetivo é analisar como o operador do radar percebe o som da sirene emitido pela ambulância em alta velocidade e determinar a relação entre as frequências de emissão (f0f_0f0) e recepção (frf_rfr) das ondas refletidas.
Palavras-chave:
- “frequência f0f_0f0”
- “frequência frf_rfr”
- “aproximação da ambulância”
- “radar e percepção do som”
Objetivo:
Explicar a percepção do som da sirene em função do Efeito Doppler e determinar se a frequência refletida (fr) é maior ou menor que a frequência emitida (f0).
Dica Geral:
⚠️ Preste atenção ao Efeito Doppler: Quando há aproximação, a frequência percebida aumenta. Quando há afastamento, a frequência percebida diminui. Use esse padrão para analisar a questão.
2º Passo: Tradução e Interpretação do Enunciado
- Ambulância com sirene ligada: O som da sirene da ambulância gera ondas sonoras que são captadas pelo operador.
- Alta velocidade e aproximação: A ambulância se desloca em direção ao radar, o que implica um aumento da frequência percebida pelo operador devido ao Efeito Doppler.
- Ondas de rádio refletidas: O radar emite ondas com frequência f0 que retornam com uma frequência fr alterada devido ao movimento relativo da ambulância.
Conclusão parcial: Quando a ambulância se aproxima, o som é percebido mais agudo pelo operador, e a frequência refletida (fr) será maior que a frequência emitida (f0).
3º Passo: Explicação de Conceitos Necessários
- Efeito Doppler:
- O Efeito Doppler ocorre quando há movimento relativo entre uma fonte de ondas e um observador. Isso provoca uma alteração na frequência percebida:
- Aproximação: A frequência percebida aumenta (fr>f0).
- Afastamento: A frequência percebida diminui (fr<f0).
- O Efeito Doppler ocorre quando há movimento relativo entre uma fonte de ondas e um observador. Isso provoca uma alteração na frequência percebida:
- Ondas sonoras:
- O som da sirene é percebido mais agudo durante a aproximação porque as ondas sonoras se “comprimem” para o observador.
- Ondas de rádio:
- O radar opera com ondas eletromagnéticas. Quando a ambulância reflete essas ondas enquanto se aproxima, a frequência refletida (fr) aumenta.
4º Passo: Análise das Alternativas
Alternativa A:
“Mais grave do que o som emitido e fr<f0”
- Incorreta. Durante a aproximação, o som é percebido mais agudo, e a frequência refletida (fr) deve ser maior (fr>f0).
Alternativa B:
“Mais agudo do que o som emitido e fr<f0”
- Incorreta. Embora o som seja percebido mais agudo, a frequência refletida deve ser maior que a emitida
(fr>f0).
Alternativa C:
“Mais agudo do que o som emitido e fr=f0”
- Incorreta. A frequência refletida (fr) aumenta durante a aproximação, ou seja, fr≠f0
Alternativa D:
“Mais agudo do que o som emitido e fr>f0”
- Correta. Durante a aproximação, o som da sirene é percebido mais agudo, e a frequência refletida (fr) é maior que a emitida (f0).
Alternativa E:
“Mais grave do que o som emitido e fr>f0”
- Incorreta. Durante a aproximação, o som não é mais grave, mas mais agudo.
Dica Geral:
⚠️ Sempre relacione a aproximação com o aumento de frequência (fr>f0) e o som mais agudo, e o afastamento com a diminuição de frequência (fr<f0) e som mais grave.
5º Passo: Conclusão e Justificativa Final
Conclusão:
A alternativa correta é D. Durante a aproximação, o som da sirene é percebido mais agudo pelo operador, e a frequência refletida (fr) é maior que a frequência emitida (f0).
Resumo Final:
O Efeito Doppler explica que, durante a aproximação de uma ambulância, a compressão das ondas sonoras faz com que o som seja percebido mais agudo, e as ondas de rádio emitidas pelo radar retornam com uma frequência maior (fr>f0).
