O efeito Doppleré um fenômeno ondulatório caracterizado pela modificação aparente da frequência de onda, emitida ou refletida por uma fonte quando ela está em movimento em relação a um observador. Quando uma fonte emite um som enquanto se movimenta em relação a um observador, a frequência aparente que o observador recebe é diferente da frequência emitida pela fonte. Esse fenômeno não é exclusivo das ondas mecânicas, podendo ser encontrado também nas ondas eletromagnéticas, onde o efeito depende apenas das velocidades relativas entre a fonte e o observador. Caso uma fonte sonora esteja se movimentando em relação a um observador em repouso, a frequência aparente observada por este observador será:
- A)Maior que a frequência emitida pela fonte.
Errada, porque a frequência observada não é sempre maior: depende se a fonte se aproxima ou se afasta.
- B)Menor que a frequência emitida pela fonte.
Errada, porque a frequência observada não é sempre menor: quando a fonte se aproxima, ela aumenta.
- C)Menor que a frequência emitida pela fonte, quando a fonte estiver se aproximando e maior que a frequência emitida, quando ela estiver se afastando.
Errada, porque inverte o efeito Doppler: na aproximação a frequência sobe, e no afastamento ela cai.
- D)Maior que a frequência emitida pela fonte, quando a fonte estiver se aproximando e menor que a frequência emitida, quando ela estiver se afastando.
Certa, pois a aproximação comprime as frentes de onda e aumenta a frequência aparente, enquanto o afastamento as dilata e reduz a frequência percebida.
Gabarito: D
O efeito Doppler acontece quando há movimento relativo entre a fonte e o observador, fazendo a frequência percebida mudar sem que a fonte, de fato, tenha alterado sua emissão. Em outras palavras, o som não “ganha” ou “perde” frequência por mágica: o que muda é a forma como as frentes de onda chegam ao observador. Se a fonte se aproxima, as frentes de onda ficam mais comprimidas e a frequência aparente aumenta. Se a fonte se afasta, as frentes de onda se espalham e a frequência aparente diminui. No caso de uma fonte sonora em movimento diante de um observador em repouso, essa regra é direta: aproximação significa som mais agudo; afastamento significa som mais grave. É aquele efeito clássico da sirene da ambulância, que parece mais “fina” quando vem na sua direção e mais “grossa” quando passa e vai embora. Por isso, o gabarito é a letra D: a frequência percebida será maior que a emitida quando a fonte estiver se aproximando e menor quando estiver se afastando. Esse comportamento é exatamente a aplicação do efeito Doppler para ondas sonoras. Vale lembrar que o princípio é o mesmo em ondas eletromagnéticas, como a luz, onde o efeito Doppler também aparece, embora o tratamento físico seja diferente do caso do som. Aqui, porém, a ideia central é simples: movimento de aproximação comprime ondas; movimento de afastamento “abre espaço” entre elas.