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Athena Cursos – Física – Efeito Doppler

Prof. Celso Costa

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🎯 Objetivos da Aula

  • Entender o conceito do Efeito Doppler.
  • Conhecer sua origem histórica e aplicações práticas.
  • Diferenciar situações de fonte em movimento e observador em movimento.
  • Resolver exercícios típicos de vestibulares e provas.

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Introdução Histórica

  • O Efeito Doppler foi descrito pelo físico austríaco Christian Andreas Doppler em 1842.
  • Ele estudava a propagação das ondas sonoras e luminosas, propondo que a frequência percebida por um observador dependia do movimento relativo entre ele e a fonte emissora.
  • O efeito ficou famoso em 1845, quando o cientista Christoph Buys Ballot fez um experimento:
    • Colocou músicos tocando trompetes em um vagão de trem em movimento.
    • Observadores notaram a mudança de tom da música ao se aproximar e ao se afastar.

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🔊 Hoje, o Efeito Doppler é aplicado em:�Radar de trânsito (medindo velocidade de veículos).�Astrofísica (deslocamento para o vermelho/azul em estrelas e galáxias).�Medicina (exames de ultrassom Doppler para medir fluxo sanguíneo).

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Conceito Básico

O Efeito Doppler é a variação aparente da frequência de uma onda, causada pelo movimento relativo entre fonte e observador.

  • Fonte se aproximando → a frequência percebida aumenta (som mais agudo).
  • Fonte se afastando → a frequência percebida diminui (som mais grave).

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Exemplos do Cotidiano

  • Ambulância: quando se aproxima, ouvimos a sirene mais aguda; quando passa e se afasta, o som fica mais grave.

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  • Carro de Fórmula 1: o motor “muda de tom” ao passar pela arquibancada.

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  • Astronomia:
    • Desvio para o azul: quando a estrela se aproxima.
    • Desvio para o vermelho: quando a estrela se afasta (base para a teoria da expansão do universo).

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Exercícios Resolvidos

📝 Exemplo 1 – Fonte em movimento

Uma ambulância emite um som de 800 Hz. Ela se aproxima de um pedestre parado com velocidade de 20 m/s. Considere a velocidade do som no ar como 340 m/s.�Qual a frequência aproximada percebida pelo pedestre?

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📝 Exemplo 2 – Observador em movimento

Um carro está parado com buzina de frequência 500 Hz. Um ciclista se aproxima com velocidade de 10 m/s. O som no ar é 340 m/s.�Qual frequência aproximada o ciclista percebe?

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