Questões de Vestibular de Física - Acústica

Um adestrador canino está em uma região montanhosa junto a seu cachorro. Eles se encontram a uma distância x de uma cadeia de montanhas. O profissional testa um dispositivo sonoro que, quando acionado, provoca uma reação imediata no animal, que parte do repouso com aceleração de 2 m/s², afastando-se das montanhas. A onda sonora emitida pelo dispositivo que se dirige à cadeia montanhosa reflete-se nesta, provocando um eco que alcança o animal em fuga. Sabendo que o cachorro correu durante 4 segundos desde o momento de sua partida até ser atingido pelo eco, e considerando a velocidade do som de 340 m/s, a distância inicial x entre o adestrador e a cadeia de montanhas é igual a:

As superfícies esféricas podem causar perturbações acústicas importantes porque elas atuam como verdadeiros espelhos acústicos, concentrando as ondas sonoras refletidas. Observa-se que profissionais da área do jornalismo fazem a utilização de microfones acoplados a essas calotas espelhadas côncavas com a finalidade de captar sinais sonoros enfraquecidos. Tais microfones são posicionados nas superfícies refletoras de forma que estejam localizados

A figura representa uma onda sonora propagando-se em um tubo com ar. As densidades do ar nas regiões escuras são maiores que as densidades do ar nas regiões claras.

Considerando que a velocidade do som no ar é de 340m/s, a freqüência dessa onda é:

Na Medicina, o efeito Doppler é utilizado no diagnóstico por imagens, em exames que fornecem o mapeamento do fluxo sanguíneo e possibilitam determinar a velocidade e o sentido do sangue em artérias, por exemplo. O paciente é submetido a uma fonte de ondas sonoras inaudíveis, ou seja, ondas que possuem frequências que estão fora do intervalo audível do espectro sonoro. A captação dessas ondas refletidas pelas hemácias ajuda a determinar a velocidade e o sentido do fluxo de sangue por meio da diferença de frequências entre o som emitido e o som refletido captado. As informações obtidas podem ser utilizadas na prevenção e no combate de doenças. (NA MEDICINA, 2019).

Considere, no texto apresentado, que as hemácias estão em movimento em relação à fonte emissora do sinal sonoro.
Dessa forma, de acordo com os conhecimentos sobre o efeito Doppler, pode-se afirmar que o som captado, após ser refletido nas hemácias, apresenta, aparentemente, em relação ao som emitido pela fonte sonora

O sistema auditivo humano consegue perceber sons com frequência entre 20Hz e 20kHz. No entanto, outros animais apresentam um sistema auditivo capaz de reconhecer outras frequências, como sons, como indica a figura. Desta forma, se forem produzidas ondas mecânicas no ar, de comprimento de onda igual a 4,25mm, as espécies citadas que poderiam ouvi-las, seriam