Lição de casa da aula: Efeito Doppler Physics
Nesta atividade, nós vamos praticar a explicar as causas do efeito do movimento e observar as ondas pelas medidas das frequências das ondas.
Q1:
Os gráficos mostram a mudança na freqüência com o tempo do som da buzina de um carro em movimento rápido que é ouvido por uma pessoa caminhando lentamente ao lado da estrada quando o carro se aproxima e os passa. Quais dos gráficos (A), (B), (C) e (D) mostram mais corretamente as alterações na freqüência que o pedestre ouve?
- A(B)
- B(A)
- C(C)
- D(D)
Q2:
Um fogo de artifício é configurado para ser lançado horizontalmente em uma exibição de fogos de artifício. À medida que o fusível do fogo de artifício queima, ele emite ondas sonoras com frequência de 100 Hz e um comprimento de onda de 3 m. Quando o foguete é lançado, ele acelera em um tempo insignificante a uma velocidade constante de 225 m/s e continua a emitir ondas sonoras com a mesma frequência e comprimento de onda de antes do lançamento, como mostrado no diagrama. Um desavisado entra acidentalmente na área de exibição de fogos de artifício e o fogo de artifício viaja diretamente em direção a ele. A pessoa não está se movendo.
De acordo com a pessoa, a que velocidade as frentes de onda emitidas do foguete antes de ele ser lançado viajam?
De acordo com a pessoa, a que velocidade as frentes de onda emitidas pelo foguete voador viajam antes que o foguete atinja o ponto em que a pessoa está?
A pessoa consegue se esquivar e evitar ser atingida pelo fogo de artifício, que então se afasta diretamente da pessoa. De acordo com a pessoa, a que velocidade as frentes de onda emitidas do foguete depois que passam pela pessoa viajam?
Qual é a frequência do som do fogo de artifício que se aproxima, ouvida pela pessoa?
Qual é a frequência do som do fogo de artifício recuado como ouvido pela pessoa?
Q3:
Qual das seguintes combinações de movimento de uma fonte de ondas sonoras e um observador de ondas sonoras produz o maior desvio Doppler da freqüência da onda medida pelo observador?
- AUma fonte de ondas sonoras se move 30 m/s na mesma direção que um observador se movendo em 20 m/s.
- BUma fonte de ondas sonoras se move em direção a um observador estacionário em 25 m/s.
- CUma fonte de ondas sonoras se move a 15 m/s em direção a um observador se movendo na direção oposta à fonte de ondas sonoras em 20 m/s.
- DUm observador se move em direção a uma fonte estacionária de ondas sonoras em 30 m/s.
- EUma fonte de ondas sonoras se move 20 m/s longe de um observador se movendo na direção oposta à fonte de ondas sonoras em 20 m/s.
Q4:
Qual das seguintes combinações de movimento de uma fonte de ondas sonoras e de um observador de ondas sonoras não faz com que o observador meça uma frequência diferente da onda sonora para a frequência da onda sonora medida na fonte? Suponha que todo movimento de fontes de ondas sonoras e observadores estejam na mesma velocidade.
- AUma fonte de ondas sonoras se move na mesma direção que um observador em movimento.
- BUma fonte de ondas sonoras se afasta de um observador que se move na direção oposta à fonte de ondas sonoras.
- CUma fonte de ondas sonoras se move em direção a um observador que se move na direção oposta à fonte de ondas sonoras.
- DUma fonte de ondas sonoras se move em direção a um observador estacionário.
- EUm observador se move em direção a uma fonte estacionária de ondas sonoras.
Q5:
Qual das seguintes afirmações é uma descrição correta do desvio Doppler?
- AO desvio Doppler é a aparente mudança na direção das ondas, dependendo de como a fonte das ondas se move em comparação com um observador das ondas.
- BO desvio Doppler é a aparente mudança na amplitude das ondas, dependendo de como a fonte das ondas se move em comparação com um observador das ondas.
- CO desvio Doppler é o movimento de uma fonte de ondas sonoras devido à força de reação produzida pelas ondas quando elas são emitidas.
- DO desvio Doppler é a aparente mudança na frequência das ondas, dependendo de como a fonte das ondas se move em comparação com um observador das ondas.
Q6:
As ondas sonoras são produzidas pela pessoa A, que se move a uma velocidade em direção a uma segunda pessoa, a pessoa B. A pessoa B está se movendo em direção à pessoa A em uma velocidade , onde é menor que . Qual pessoa percebe as ondas sonoras produzidas pela pessoa A como tendo maior frequência?
- AAmbas as pessoas percebem a mesma frequência.
- BPessoa A
- CPessoa B
Q7:
As ondas sonoras são produzidas por uma pessoa que está se movendo em linha reta a uma velocidade constante. Como a freqüência percebida das ondas sonoras para um observador estacionário que a pessoa está se afastando de comparar com a frequência percebida das ondas sonoras para a pessoa em movimento?
- A
- B
- C
Q8:
As ondas sonoras são produzidas por uma pessoa que está se movendo em linha reta a uma velocidade constante. Como a freqüência percebida das ondas sonoras a um observador estacionário sendo abordado pela pessoa em comparação com a frequência percebida das ondas sonoras para a pessoa em movimento?
- A
- B
- C
Q9:
Uma pessoa move-se em direção a uma fonte de ondas de som, como se mostra no diagrama. A fonte de som começa a emitir um som no mesmo instante em que a pessoa se começa a deslocar. O som da fonte move-se uma distância igual ao comprimento de onda da onda sonora num intervalo de tempo . Quantas frentes de onda da fonte de som a pessoa terá alcançado ou passado no instante em que esta se tiver movido do seu ponto inicial até ao ponto P?
Q10:
Um observador escuta uma motocicleta que se move a uma velocidade uniforme em um círculo, partindo do ponto , em seguida, movendo-se para , então , então , e depois de volta para , como mostrado no diagrama.
Onde no círculo a frequência média do som ouvida pelo observador é a mais alta?
- ADe a
- BDe a
- CDe a
- DDe a
Onde no círculo a frequência média do som ouvida pelo observador é a menor?
- ADe a
- BDe a
- CDe a
- DDe a
Entre quais dois pares de pontos estão as frequências médias do som ouvido pelo observador iguais?
- A a e a
- B a e a
- C a e a
- D a e a
- E a e a