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Efeito Doppler: chegando é agudo, indo é grave

A fonte não muda de nota; é o movimento que comprime ou estica as ondas que chegam até você.

caiu 3× no ENEM · 2016 (2) · 2024aula de 2 minutos
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Em 60 segundos

Quando fonte e observador se aproximam, as frentes de onda chegam mais juntas: o comprimento de onda percebido encolhe e a frequência percebida sobe (som mais agudo). Quando se afastam, as frentes chegam esticadas e a frequência cai (mais grave). A fonte continua emitindo a mesma ff; muda só o que você recebe. Com velocidade constante, a frequência percebida fica constante em cada fase e troca de patamar na passagem. Num eco (radar, sonar, morcego), o efeito acontece duas vezes: alvo chegando devolve frequência maior; indo embora, menor.

fobs=f v±vobsv∓vfontef_{obs} = f\,\dfrac{v \pm v_{obs}}{v \mp v_{fonte}}

  • ✓

    Aproximação: frequência percebida maior, som mais agudo

  • ✓

    Afastamento: frequência percebida menor, som mais grave

  • ✓

    A frequência emitida pela fonte não muda

  • ✓

    Velocidade constante dá patamar, não pico

  • ✓

    Eco de um alvo em movimento sofre Doppler duas vezes

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Veja funcionando

02040608010000,20,40,60,811,21,4velocidade da fonte (m/s), som a 340 m/sf percebida / f emitida34 m/s chegando: +11%34 m/s indo: −9%
  • fonte se aproximando
  • sem movimento relativo
  • fonte se afastando
Acima da linha 1, som mais agudo (aproximação); abaixo, mais grave (afastamento). Quanto mais rápido, maior o desvio.

🎛️ Leve a velocidade da fonte de positiva (chegando) para negativa (indo embora) e veja a frequência percebida cruzar a emitida.

🧪 Simulação

O que você ouve de uma fonte em movimento

Mude a velocidade da fonte e a sua (positivas = se aproximando) e compare a frequência percebida com a emitida.

Frequência percebida
548 Hz
Variação em relação à emitida
9,7 %
Eco devolvido por um alvo a essa velocidade
597 Hz
-80-60-40-200204060800100200300400500600700velocidade da fonte (m/s, + aproximando)frequência (Hz)agora
  • frequência percebida
  • frequência emitida
À direita do zero (chegando) a curva fica acima da emitida; à esquerda (indo embora), abaixo.

A fonte emite 500 Hz e você ouve 548 Hz (9,7 %). Um radar mirando um alvo a 30 m/s receberia o eco em 597 Hz.