Questão 18 · Conhecimentos Específicos (outras áreas): Outros
Geovana estava sentada em um banco de uma praça para alimentar pombos quando, na via pública ao lado, presenciou o atropelamento de um jovem ciclista. Logo em seguida, uma viatura dos bombeiros aproximou-se do local do acidente, a uma velocidade de 72 km/h, com sua sirene ligada, emitindo um som com frequência de 0,8 kHz.
Nessa situação hipotética, considerando-se que a velocidade do som no ar seja de 340 m/s, o som ouvido por Geovana tinha comprimento de onda igual a
- A) 30 cm.
- B) 45 cm.
- C) 35 cm.
- D) 40 cm.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: D
Gabarito definitivo divulgado pela banca Cebraspe (CBM/TO 2023).
Comentário
Gabarito: D.
Trata-se do efeito Doppler com fonte em movimento e observadora em repouso. A viatura se aproxima de Geovana com velocidade v_s = 72 km/h = 20 m/s. A frequência percebida é f' = f·v/(v − v_s) = 800 · 340 / (340 − 20) = 800 · 340 / 320 = 850 Hz. O comprimento de onda ouvido é λ' = v/f' = 340 / 850 = 0,40 m = 40 cm. (Conferência: λ' = (v − v_s)/f = 320 / 800 = 0,40 m.)
- (A) Errada: 30 cm exigiria uma frequência percebida de 340 / 0,30 ≈ 1133 Hz, muito acima dos 850 Hz que a fórmula de Doppler fornece.
- (B) Errada: 45 cm = (340 + 20) / 800 é o valor obtido se a viatura estivesse se afastando; como ela se aproxima, o comprimento de onda diminui.
- (C) Errada: 35 cm exigiria uma frequência percebida de 340 / 0,35 ≈ 971 Hz, que não resulta de nenhuma aplicação correta da fórmula nesta situação.
Dica: com a fonte se aproximando, o comprimento de onda percebido é λ' = (v − v_s)/f; com a fonte se afastando, usa-se (v + v_s)/f.
Fundamentos: Efeito Doppler para fonte em movimento e observador em repouso · Relação v = λ·f
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova Cebraspe CBM/TO 2023 (Cadete), questão 18, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.