Questão 117 Enem 2024 - dia 2 - Matemática e Ciências da natureza

Questão 117

Efeito Doppler de onda sonora

Uma ambulância em alta velocidade com a sirene ligada desloca-se em direção a um radar operado por uma pessoas. O radar emite ondas de rádio com frequência ${f_{{0_{}}_{}_{}_{}}}_{}_{}$ que são refletidas pela dianteira da ambulância, retornando para o detector com frequência ${f_{r}}_{}$ . 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 $f_{r}$ e $f_{0}$ medidas pelo radar?

a)	Mais grave do que o som emitido e $f_{r}$ < $f_{0}$ .
b)	Mais agudo do que o som emitido e $f_{r}$ < $f_{0}$ .
c)	Mais agudo do que o som emitido e $f_{r}$ = $f_{0}$ .
d)	Mais agudo do que o som emitido e $f_{r}$ > $f_{0}$ .
e)	Mais grave do que o som emitido e $f_{r}$ > $f_{0}$ .

Resolução

Durante a aproximação, devido ao efeito Doppler, a onda sonora percebida pelo policial possui frequência maior do que a emitida pela ambulância, ou seja, o som é mais agudo.

Além disso, a onda emitida pelo radar é uma onda eletromagnética que também sofre efeito Doppler: ao atingir a ambulância, é percebida, no referencial da ambulância, como uma onda de maior frequência; ao ser refletida, a ambulância se comporta como uma fonte que se aproxima do policial, no referencial do receptor causando novamente um aumento na frequência.

Assim, tanto o som percebido pelo policial será mais agudo que o som emitido pela ambulância quanto a frequência $f_{r}$ percebida pelo detector será maior que a frequência $f_{0}$ emitida pelo aparelho. Ficamos assim com a alternativa D.