Question
2)O sonorizadoré um dispositivo físico implantado sobre a superficie de uma rodovia de modo que provoque uma trepidação e ruído quando da passagem de um veículo sobre ele, alertando para uma situação atípica à frente, como obras, pedágios ou travessia de pedestres. Ao passar sobre os sonorizadores, a suspensão do veículo sofre vibrações que produzem ondas sonoras, resultando em um barulho peculiar. Considere um veículo que passe com velocidade constante igual a 108km/h sobre um sonorizador cujas faixas são separadas por uma distância de 8 cm. A frequência da vibração do automóvel percebida pelo condutor durante a passagem nesse sonorizador é mais próxima de
Solution
4.3
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Sérgio
Avançado · Tutor por 1 anos
Resposta
Para determinar a frequência da vibração do automóvel percebida pelo condutor, podemos usar a fórmula da frequência de Doppler para ondas sonoras. No entanto, como o veículo está se movendo em relação ao sonorizador, precisamos considerar a diferença de velocidade entre o veículo e o sonorizador.A fórmula para calcular a frequência percebida (
) é:
Onde:-
é a velocidade do som no ar (aproximadamente
),-
é a velocidade do observador (veículo),-
é a velocidade da fonte (sonorizador),-
é a frequência emitida pelo sonorizador.Como o sonorizador é fixo e o veículo está se movendo, podemos considerar que
. Portanto, a fórmula simplifica-se para:
Substituindo os valores:-
,-
,-
, onde
é o período de vibração do sonorizador.Como não temos o valor exato de
, vamos considerar que o sonorizador está vibrando a uma frequência de 50 Hz (um valor típico para esse tipo de dispositivo).Então:
Substituindo na fórmula:
Portanto, a frequência da vibração do automóvel percebida pelo condutor durante a passagem sobre o sonorizador é mais próxima de 54.5 Hz.