Resolvido Física ENEM 2024 Caderno Verde

Questão 109

Uma ambulância em alta velocidade com a sirene ligada desloca-se em direção a um radar operado por uma pessoa. O radar emite ondas de rádio com frequência f0 que são refletidas pela dianteira da ambulância, retornando para o detector com frequência fr. A percepção do operador do radar, em relação ao som emitido pela sirene, é de que este se altera à medida que a ambulância se aproxima ou se afasta.

Durante a aproximação, como o operador percebe o som da sirene e qual é a relação entre as frequências fr e f0 medidas pelo radar?

A. Mais grave do que o som emitido e fr < f0 .

B. Mais agudo do que o som emitido e fr < f0 .

C. Mais agudo do que o som emitido e fr = f0 .

D. Mais agudo do que o som emitido e fr > f0 .

E. Mais grave do que o som emitido e fr > f0 .

Resposta:

D

Comentários:

O enunciado parece tentar enganar o estudante, fazendo parecer que o som da sirene vai ser, de alguma forma, alterado ou atrapalhado pelo sinal do radar.

De acordo com a fórmula do Efeito Doppler, a o observador é o operador do radar e a ambulância, a fonte. No caso da fonte se movendo na direção do observador, este percebe escuta uma frequência menor do que a original. Uma frequência menor significa um som mais agudo.

Para a segunda parte, da onda de rádio:

Vamos mostrar que fr > fo (ou fo < fr)

Sabemos que o detector está em repouso e, neste caso, ele é o observador e a ambulância a fonte. Por isso, Vo = 0 e a formula fica:

As velocidades da ambulância e a da onda refletida tem mesma direção e sentido, por isso suas velocidades de somam: