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Efeito Doppler: características e usos

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O efeito Doppler é bastante utilizado para análise de frequências sonoras, e o nome tende a ser mais assustador do que a verdadeira explicação do conceito.

De forma resumida pode- e dizer que o efeito Doppler é a alteração da frequência sonora percebida pelo observador em virtude do movimento relativo de aproximação ou afastamento entre a fonte e esse observador. Tal efeito foi descrito teoricamente pela primeira vez por Johann Christian Andreas Doppler, recebendo o nome Efeito Doppler em sua homenagem.

Exemplo:  uma ambulância com a sirene ligada, durante a aproximação ou afastamento de um observador. Quando ela aproxima-se do observador, o som é mais agudo; e, quando a ambulância afasta-se, o som é mais grave.

Esse é um fenômeno característico de qualquer propagação ondulatória, e ele é muito mais presente no cotidiano do que pensamos. Na traseira do veículo, as compressões ficam mais distantes e, assim, o ouvido de A recebe menos compressões por segundo.

Na frente da ambulância, as compressões ficam mais próximas e, assim, o ouvido do observador B recebe mais compressões por segundo. Sendo f a frequência emitida pela sirene, fA a frequência ouvida por A e fB a frequência ouvida por B, temos:

fA < f e fB > f

 

Para que pode ser utilizado?

Pode ser utilizado para medir a velocidade de objetos por meio de ondas que são emitidas por aparelhos baseados em radiofrequência ou lasers, como os radares. Na Astronomia, esse fenômeno é usado para mensurar a velocidade relativa das estrelas e de outros objetos celestes em relação ao planeta Terra.

Na medicina, o efeito Doppler é utilizado por exemplo nos exames de ecocardiograma para medir a direção e a velocidade do fluxo sanguíneo ou do tecido cardíaco, como.podemos ver é mais presente em nosso dia- a – dia do que pensamos.

Aviões supersônicos

Você deve estar se perguntando o que exatamente aviões supersônicos tem em relação O Efeito Doppler, ora, já falamos sobre ambulância e equipamentos médicos então porque não citar também o exemplo dos aviões?
Mas e quando a fonte sonora viaja a velocidades próximas à do som, ou seja, a 340 metros por segundo? Pense, por exemplo, em um avião supersônico. As ondas se concentrarão no nariz da aeronave, em um mesmo ponto, formando uma barreira de pressão que pode inclusive destruir o avião, já pensou se isso acontece?

Depois que o objeto ultrapassa a barreira do som — ou a velocidade supersônica — dentro da aeronave não se ouvirá mais nada, já que as ondas ficarão para trás. Nem mesmo no interior da cabine será possível ouvir o barulho do ar ou dos motores, apenas os ruídos normais produzidos pela tripulação, já que o som das vozes dos pilotos não é afetado pela velocidade do avião.

Porém, um observador parado perceberá um forte estrondo no exato momento em que o avião ultrapassar essa barreira de pressão, concentrada no nariz da aeronave. Essa manobra é proibida próximo a cidades e edifícios, já que provoca uma forte onda de choque capaz de quebrar vidraças e causar pequenos danos estruturais às construções.

Benefícios

Podemos concluir que o efeito Doppler pode ser observado em quaisquer fenômenos em diversas ondas. Sabendo disso, ele passou a possuir grande importância para diversos campos da vida em sociedade. Para a medicina, por exemplo, o efeito Doppler é o responsável por mensurar a velocidade e direção do fluxo de sangue do indivíduo – ou do tecido cardíaco – através dos exames de ecocardiograma.
Na astronomia tal fenômeno mensura a provável velocidade de objetos celestes em relação ao planeta Terra – como estrelas, asteróides, satélites, entre outros. Essa finalidade permite que ele calcule exatamente quanto tempo um objeto poderá levar para se chocar com nosso planeta, dando suficiente tempo para mudar sua rota.


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