Sons e o Efeito Doppler!

Por Elisiane Campos de Oliveira Albrecht

Você já teve ter percebido que a sirene de uma ambulância varia à medida que esta se aproxima ou se afasta. Isto ocorre devido ao chamado efeito Doppler. Mas o que é este fenômeno físico?

O efeito Doppler é a alteração da frequência de uma onda percebida por um observador em virtude do movimento relativo de aproximação ou afastamento da fonte emissora. Vale ressaltar que tanto o observador quanto a fonte podem estar em movimento.

Analisando o caso da ambulância, percebemos que à medida que ela se aproxima de um observador (parado ou não), a frequência por ele percebida é maior que a real (som mais agudo). Porém, quando ela esta se afastando, a frequência percebida é menor (som mais grave). Essa relação também vale para ondas eletromagnéticas porém, no caso do espectro visível, a percepção está relacionada com a cor observada. O vermelho corresponde ao afastamento e o azul, à aproximação. O efeito Doppler da luz é um dos fatores que contribuíram para fortalecer a Teoria do Big Bang, uma vez que os cientistas constataram, através do desvio da radiação emitida pelas galáxias, que elas estão se afastando.

Existe uma relação matemática geral para o efeito Doppler que é dado por:

, onde: 

f´ = frequência percebida pelo observador (chamada frequência aparente);

f = frequência emitida pela fonte (chamada frequência real);

v = velocidade da onda;

v_o = velocidade do observador;

v_s  = velocidade da fonte.

Esta equação é a mais geral logo, devemos analisar os casos de aproximação ou afastamento entre a fonte e o observador para utilizar os sinais adequadamente.

Além de ajudar a comprovar a Teoria do Big Bang e nos avisar se uma ambulância está se aproximando ou se afastando, o efeito Doppler tem outras aplicações, tais como: medida da velocidade de objetos através da reflexão de ondas emitidas pelo próprio equipamento de medição baseados em radiofrequência (radares) ou lasers (frequências luminosas). Na medicina, um eco-cardiograma utiliza este efeito para medir a direção e velocidade do fluxo sanguíneo ou do tecido cardíaco. Na Astronomia, como já foi citado, permite a medição da velocidade relativa de objetos celestes luminosos em relação à Terra.

REFERÊNCIAS

http://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Acustica/doppler.php

http://www.infoescola.com/fisica/efeito-doppler/