O efeito Doppler: definição, fórmulas e outras coisas que devem ser conhecidas

Você sabe o que é o efeito Doppler? Um exemplo comum na vida cotidiana é quando vemos uma ambulância com sua sirene correndo em nossa direção. De longe já se ouve a sirene, mas com baixa frequência sonora. Quanto mais próxima a ambulância estiver de nós, mais clara será a frequência. E quanto mais longe está a ambulância, a frequência do som fica menor. Agora, esse evento é chamado de efeito Doppler. No entanto, qual é o verdadeiro significado do efeito Doppler?

Nesta ocasião, discutiremos mais a fundo o efeito Doppler.

Compreendendo o efeito Doppler

O efeito Doppler é uma mudança na freqüência ou comprimento de onda de uma onda em relação a um receptor móvel em relação à fonte da onda. Um cientista austríaco que primeiro deu uma explicação sobre este evento, Christian Doppler.

Aquele que estava em silêncio, ouviu uma voz de uma fonte de voz que também estava em silêncio. O som que ouvimos terá a mesma frequência da fonte sonora. No entanto, no efeito Doppler, a origem do som é algo que se move. Quanto mais próximo o objeto estiver, maior será a frequência do som e vice-versa.

Fórmulas de efeito Doppler

Depois de saber o que é o efeito Doppler, é hora de entendermos a fórmula do efeito Doppler. Podemos formular esse efeito por:

a fórmula do efeito Doppler

Explicação: 

f p   é a frequência ouvida pelo ouvinte (Hz)

f s   é a frequência emitida pela fonte de som (Hz)

v é a velocidade do som no ar (m / s)

v p   é a velocidade do ouvinte - se em movimento - (m / s)

v s   é a velocidade da fonte de som -se em movimento- (m / s)

O sinal ± da fórmula acima pode ser positivo ou negativo, ajustado às condições do ouvinte e da fonte sonora. vp será positivo (+) se o ouvinte se aproximar da fonte sonora e valor negativo) se estiver longe da fonte sonora. E vs é positivo (+) se a fonte de som estiver longe do ouvinte e negativo (-) se se aproximar do ouvinte.

Utilização do efeito Doppler

O efeito Doppler pode ser usado para várias coisas, alguns exemplos são:

Utilização no radar

O efeito Doppler é utilizado em vários tipos de radares para medir a velocidade do objeto que está sendo observado. Medindo a mudança na frequência recebida, podemos medir a velocidade do objeto.

Utilização em Saúde

Uma forma de explorar esse efeito na saúde é o ecocardiograma, um dispositivo médico que usa o fenômeno do efeito Doppler para medir com precisão a velocidade do fluxo sanguíneo e as características do tecido. Este dispositivo também tem a capacidade de produzir imagens do coração e dos fluxos sanguíneos usando sons de ultrassom Doppler bidimensionais e tridimensionais.

Além das 2 coisas acima, existem muitos outros usos para esse efeito.

Exemplo de problemas

Uma ambulância com sirene ligada com frequência de 940 Hz movendo-se a uma velocidade de 90 km / h aproximou-se de alguém que estava parado na berma da estrada. Se a velocidade do som no ar for 340 m / s, que frequência a sirene ouve por aquela pessoa?

Discussão:

Sabe-se que vs = 90 km / h = 25 m / s.

Como a fonte de som se aproxima do ouvinte, v s    tem um valor negativo (-)

Como o ouvinte está em repouso, então v p   = 0.

De modo a:

Usando uma fórmula

a fórmula do efeito Doppler

os resultados obtidos são:

exemplos dos resultados do efeito Doppler

A frequência da sirene ouvida pela pessoa é 1014,6 Hz.

Bem, essa é uma explicação do efeito Doppler e também a fórmula, você tem uma pergunta? Se houver, você pode escrever na coluna de comentários. E não se esqueça de compartilhar esse conhecimento com a multidão!