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Efeito Doppler para um observador em movimento

Transcrição de vídeo

a frequência que você observará quando está parado próximo a uma caixa de som é determinada pela taxa com a qual a crista da onda atinge onde você está se a caixa de som se move na sua direção você ouvirá uma freqüência maior e se a caixa de som se afastar de você você ouvirá uma freqüência menor mas o que acontece se você seguir na direção da caixa de som você ouvirá uma freqüência maior porque mais crista de onda atingirão você por segundo e se você se afastar da caixa de som você ouvirá uma freqüência menor porque - crista de onda atingirão você por segundo mas como nós descobrimos exatamente qual freqüência você ouvirá bem para descobrir vamos fazer um zoom sobre o que está acontecendo digamos que a crista de uma onda acabou de chegar onde você está o tempo que leva até que outra crista de onda atinja você será o período que você observará já que será o tempo que será observado entre as duas ondas que atingiram se você está em repouso você tem simplesmente que esperar até que outra crista de onda chegue até a sua localidade e o período que você observar 'ia seria na realidade o período que de fato a caixinha de som está emitindo mas se você está se dirigindo à direção da caixa de som ou da fonte sonora você não tem que esperar tanto assim já que você se encontrará com a outra queixa da onda em algum lugar nesse meio se você consegue descobrir quanto tempo leva para uma outra onda atinja você isso seria o período que você observar ia iria experienciar digamos que você está se dirigindo a uma velocidade constante a essa velocidade vamos chamar de ver o ubs será a velocidade do observador à distância que você irá percorrer para atingir a outra onda será a sua velocidade multiplicada pelo tempo que você levará para chegar lá mas esse tempo será apenas o período que você observa já que é o tempo que você experiência entre as ondas sonoras então vamos escrever o tempo como t abs que é o tempo do observador similarmente a distância que a próxima lista da onda levará para encontrar você será a velocidade da onda vw * esse mesmo tempo que é o período que você está observando mas e agora o que nós fazemos nós sabemos que a distância entre as conquistas de onda é na verdade o compre dentro dessa onda não um comprimento de onda observado mas sim comprimento de onda da fonte que fui metido aí pela caixinha de som que está em repouso então se somamos à distância que nós corremos mas a distância que a próxima crista de onda percorreu até nos encontrar elas têm que ser igual a um comprimento de onda nesse caso nós agora podemos colocar em evidência o fator t abs e se não resolvermos isso para o período do observador nós descobrimos que tem que ser igual o cumprimento de onda da fonte dividido pela velocidade da onda mais a velocidade do observador então essa equação está perfeitamente bem feita para o período experience ado por um observador e movimento mais um dos lados está em termos ali o do período e outro lado está em termos do cumprimento de onda e é isso nós quisermos comparar maçãs com maçãs nós podemos colocar os comprimentos de onda em termos do período usando essa fórmula a velocidade da onda deve ser igual ao comprimento de onda da fonte dividida pelo período da fonte já que os comprimentos de onda era na verdade um comprimento de onda emitido pela fonte ou então a caixa de som nós temos também que usar o período emitido pela fonte e não o período observado se resolvermos para o comprimento de onda nós temos a velocidade da onda multiplicado pelo período da fonte deve ser igual ao comprimento de onda da fonte agora nós podemos lugar essa expressão para o comprimento da onda e nós temos uma nova equação que diz que o período observado será igual à velocidade da onda multiplicada pelo período da fonte e tudo isso dividido pela velocidade da onda mais a velocidade do observador então essa é uma equação perfeitamente aceitável para descobrir o período observado mas os físicos e outras pessoas também preferem falar mais sobre freqüência do que sobre período então nós podemos transformar essa afirmação que relaciona os períodos numa afirmação que relaciona frequências e como fazemos isso basta invertermos os lados ou seja fazer um sobre ambos os lados da equação e aí nós teremos um sobre o período observado e qual a velocidade da onda mais a velocidade do observador tudo isso dividido pela velocidade da onda multiplicado pelo período da fonte mas perceba 1 sobre o período observado é simplesmente a freqüência experienciada pelo observador e do lado direito da equação eu vou colocar em evidência o fator 1 sobre o período da fonte o que deixa a velocidade da onda mais a velocidade do observador dividida pela velocidade da onda e agora o passo final mas podemos colocar essa equação inteiro em termos da freqüência colocando como natação que 1 sobre o período da fonte é simplesmente a freqüência da fonte então o fifa aí está essa é a fórmula para descobrir a freqüência experienciada por um observador está se movendo na direção de uma fonte sonora note que quanto mais rápido o observador se mexe maior será a nota ou tom mas essa fórmula apenas funciona para o caso de um observador que se movimenta na direção da fonte sonora o que nós temos que fazer se o observador está se movendo para fora da fonte sonora ok vamos começar do início de junho calma apenas brincando já que você está se movendo para fora da caixa de som você pode simplesmente colocar um sinal de negativo ali o enfrente a velocidade do observador então aqui nós temos a equação que é bem simples e descreve o efeito doppler experienciado por um observador que se move ao encontro da caixa sonora ou então se move para formar da caixa sonora o sinal de mais se você está se movendo na direção da caixa sonora e use o sinal de menos se você está se movendo para fora da fonte sonora até o próximo vídeo