QUESTĀO 13
(Mackenzie 2023) Um carro de policia se move em uma estrada com uma velocidade de $ 40 \mathrm{~m} / \mathrm{s} $, se aproximando de um observador em repouso, enquanto a sirene da viatura emite um som com uma frequência de $ 1.200 \mathrm{~Hz} $. Sabendo que a velocidade do som no ar é de $ 340 \mathrm{~m} / \mathrm{s} $, determine a frequência aparente detectada pelo observador.
A) $ 1.520 \mathrm{~Hz} $
B) $ 1.360 \mathrm{~Hz} $
C) $ 1.200 \mathrm{~Hz} $
D) $ 1.080 \mathrm{~Hz} $
E) $ 940 \mathrm{~Hz} $

QUESTĀO 14
(PUCRS Medicina 2021) Um instrumento musical rudimentar pode ser criado a partir de cinco copos idênticos entre si que contêm diferentes quantidades de água.

Supondo que o toque exercido por uma pessoa por meio de uma colher seja igual em cada copo, um observador próximo constatará que, do copo menos cheio até o mais cheio, há um aumento de $ \qquad $ em relaçâo ao som.
A) altura
B) frequência
C) velocidade
D) comprimento de onda
E) timbre

Question

QUESTĀO 13
(Mackenzie 2023) Um carro de policia se move em uma estrada com uma velocidade de $ 40 \mathrm{~m} / \mathrm{s} $, se aproximando de um observador em repouso, enquanto a sirene da viatura emite um som com uma frequência de $ 1.200 \mathrm{~Hz} $. Sabendo que a velocidade do som no ar é de $ 340 \mathrm{~m} / \mathrm{s} $, determine a frequência aparente detectada pelo observador.
A) $ 1.520 \mathrm{~Hz} $
B) $ 1.360 \mathrm{~Hz} $
C) $ 1.200 \mathrm{~Hz} $
D) $ 1.080 \mathrm{~Hz} $
E) $ 940 \mathrm{~Hz} $

QUESTĀO 14
(PUCRS Medicina 2021) Um instrumento musical rudimentar pode ser criado a partir de cinco copos idênticos entre si que contêm diferentes quantidades de água.

Supondo que o toque exercido por uma pessoa por meio de uma colher seja igual em cada copo, um observador próximo constatará que, do copo menos cheio até o mais cheio, há um aumento de $ \qquad $ em relaçâo ao som.
A) altura
B) frequência
C) velocidade
D) comprimento de onda
E) timbre

Accepted Answer

**QUESTÃO 13**

Para determinar a frequência aparente detectada pelo observador, utilizamos o efeito Doppler. A fórmula para a frequência aparente quando a fonte está se aproximando do observador é:

$$
f' = f \left( \frac{v + v_0}{v - v_s} \right)
$$

onde:
- $ f' $ é a frequência aparente,
- $ f $ é a frequência da fonte (1.200 Hz),
- $ v $ é a velocidade do som no ar (340 m/s),
- $ v_0 $ é a velocidade do observador (0 m/s, já que o observador está em repouso),
- $ v_s $ é a velocidade da fonte (40 m/s).

Substituindo os valores na fórmula:

$$
f' = 1200 \left( \frac{340 + 0}{340 - 40} \right) = 1200 \left( \frac{340}{300} \right) = 1200 \cdot \frac{17}{15} = 1360 \text{ Hz}
$$

**Resposta: B**

A frequência aparente detectada pelo observador é $ 1.360 \mathrm{~Hz} $.

---

**QUESTÃO 14**

Quando um copo contém mais água, a coluna de ar acima da água é menor, o que resulta em uma frequência de ressonância mais baixa. Portanto, do copo menos cheio até o mais cheio, há um aumento da altura do som, que é a percepção subjetiva da frequência.

**Resposta: A**

Do copo menos cheio até o mais cheio, há um aumento de altura em relação ao som.

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