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ENEM 2016 – Ciências da Natureza – Q. 49

Uma ambulância A em movimento retílineo e uniforme aproxima-se de um observador O, em repouso. A sirene emite um som de frequência constante $$f_{A}$$. O desenho ilustra as frentes de onda do som emitido pela ambulância. O observador possui um detector que consegue registrar, no esboço de um gráfico, a frequência da onda sonora detectada em função do tempo $$f_{O}(t)$$, antes e depois da passagem da ambulância por ele.




Qual esboço gráfico representa a frequência $$f_{O}(t)$$ detectada pelo observador?




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Solução:

Enquanto a ambulância se aproxima do observador, a frequência registrada por ele pode ser calculada da seguinte forma:

\[f_{0} = (\frac{v}{v – v_{f}}) f_{A}\]

Em que $$f_{0}$$ é a frequência registrada pelo observador, v é a velocidade da onda, $$v_{f}$$ é a velocidade da fonte e $$f_{A}$$ é a frequência emitida pela ambulância. Como o denominador é menor que o numerador, $$f_{0} > f_{A}$$. Esse valor vai decrescendo à medida que a ambulância vai se aproximando do observador até que $$f_{0} = f_{A}$$. Então a ambulância começa a se afastar do observador e a forma de calcular a frequência registrada muda para:

\[f_{0} = (\frac{v}{v + v_{f}}) f_{A}\]

Neste caso, o denominador é maior que o numerador, logo $$f_{0} < f_{A}$$.

Resposta: letra D.

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