O efeito Doppler e a sua importância para o mundo moderno.

Por Jorge Paulino

Engenheiro Eletricista e de Produção

O efeito Doppler é um fenômeno que pode ser descrito da seguinte forma: uma alteração da frequência sonora percebida pelo observador em virtude do movimento relativo de uma aproximação ou de um afastamento entre a fonte e o observador.

Podemos exemplificar como exemplo, uma viatura com a sirene ligada e um observador. Na condição de aproximação do observador o som é mais agudo e quando ela se afasta o som é mais grave.

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Segundo o físico austríaco Christian Johann Doppler - a frequência do som percebida por um observador depende do movimento relativo entre a fonte emissora do som e o observador.

O fenômeno descrito por Doppler, tornou-se mais e mais presente no nosso dia a dia, principalmente através da evolução dos estudos desses fenômenos.

Presente hoje na medicina, nas comunicações, na astronomia, nos transportes entre outras; o efeito Doppler é utilizado para medir a velocidade de objetos através de ondas que são emitidas por aparelhos baseados em radiofrequência ou lasers como, por exemplo, os radares.

Na astronomia esse fenômeno é utilizado para medir a velocidade relativa das estrelas e outros objetos celestes em relação ao planeta Terra. 

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E na medicina o efeito Doppler é utilizado nos exames de ecocardiograma para medir a direção e a velocidade do fluxo sanguíneo ou do tecido cardíaco. O efeito Doppler também é de extrema importância em comunicações a partir de objetos em rápido movimento, como no caso dos satélites.

http://www.if.ufrgs.br/mpef/mef008/mef008_02/Marcia/index%20html%20pg3.html

O efeito Doppler na luz, se manifesta na mudança de cor – seria o caso de um observador se aproximando de um sinal de trânsito que está vermelho, nesse caso a coloração vermelha mais intensa se ela estiver parada, pois a frequência de onda luminosa é maior do que quando a pessoa está em movimento.

A Fórmula do efeito Doppler é dada por: 

F0 = Ff ( V (+ -) V0 ) / ( V(+ -)Vf )

Onde:

Fo: frequência captada pelo observador;

V: velocidade da onda;

Ff: frequência da fonte;

Vo: velocidade do observador;

Vf: velocidade da fonte

Define-se observador como o "ponto de análise para a frequência aparente da onda", podendo ser um objeto sensível, ou uma pessoa.

Ondas emitidas por objetos estáticos se propagam em todas as direções de maneira uniforme. Seu comprimento de onda é λ=2π/β, sendo β uma constante que define o meio pelo qual a onda de propaga, chamada constante de fase.

A velocidade de fase da onda é dada por Vf =λf, logo λ=Vf / f .

Quando um objeto está em movimento, as ondas emitidas estão em pontos diferentes ao longo da trajetória e implica que cada onda emitida está mais próxima da onda anteriormente emitida, logo seu comprimento de onda tem um valor diferente, dependendo do ponto onde se observe a onda. 

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O comprimento de onda observado é maior ou menor conforme sua fonte se afaste ou se aproxime do observador; se o comprimento de onda variar, a sua frequência variará também.

Fontes:

 http://pt.wikipedia.org/wiki/Efeito_Doppler

 http://www.brasilescola.com/fisica/o-efeito-doppler.htm

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