(UFPR 2015) Efeito Doppler

Para participar de um importante torneio, uma equipe de estudantes universitários
desenvolveu um veículo aéreo não tripulado. O aparelho foi projetado de tal maneira que ele
era capaz de se desviar de objetos através da emissão e recepção de ondas sonoras. A
frequência das ondas sonoras emitidas por ele era constante e igual a 20 kHz. Em uma das
situações da prova final, quando o aparelho movimentava-se em linha reta e com velocidade
constante na direção de um objeto fixo, o receptor do veículo registrou o recebimento de ondas
sonoras de frequência de 22,5 kHz que foram refletidas pelo objeto. Considerando que nesse
instante o veículo se encontrava a 50 m do objeto, assinale a alternativa correta para o
intervalo de tempo de que ele dispunha para se desviar e não colidir com o objeto. Considere a
velocidade do som no ar igual a 340 m/s.

a) 1,0 s.
b) 1,5 s.
c) 2,0 s.
d) 2,5 s.
e) 3,0 s.

RESPOSTA:

Pessoal, vocês podem, por favor, me ajudar com esse tipo de questão de efeito doppler?
Não consigo entender o motivo da velocidade do observador (Vo) NÃO ser considerada zero, sendo que considero ele como o "objeto fixo".

Eu fiz a questão da seguinte maneira:
f' = f.(Vs +- Vo)/(Vs +- Vf)
22,5.10³ = 20.10³.(340)/(340 - Vf)
Vf = 37,7 m/s

37,7 = 50/t
t = 1,32 s

Segundo uma resolução que encontrei, foi considerado que a velocidade da fonte (Vf) seria igual a do observador (Vo), daí de fato se chega ao gabarito. Entretanto não estou entendendo o raciocínio 

Existem outras questões similares da banca em que a velocidade do observador foi considerada zero, muito parecida com essa mesmo, deixarei o LINK aqui.

Se alguém puder me explicar a diferença na resolução entre elas também, ficaria muito grato!

Esse tipo de questão aparece várias vezes nesse vestibular e é meu sonho estudar na UFPR.


Alguma alma caridosa poderia me auxiliar?

Obrigado!

Olá,

Há duas frequências que devem ser calculadas:

Primeira f1: A que chega até o objeto parado, 
Segunda f2: A que chega até o veículo, que já foi refletida pelo objeto (é como se o objeto se tornasse uma nova fonte)

[latex]f_1 = f_0*\frac{V_{som}}{V_{som}-V_{veiculo}}[/latex]

[latex]f_2 = f_1*\frac{V_{som}+V_{veiculo}}{V_{som}}[/latex]

Multiplicando membro a membro as duas expressões, obtemos:

[latex]f_2 = f_0*\frac{V_{som}+V_{veiculo}}{V_{som}-V_{veiculo}}[/latex]

[latex]f_2 = f_0*\frac{V_{som}+V_{veiculo}}{V_{som}-V_{veiculo}}[/latex]

[latex]22,5 = 20*\frac{340+V_{veiculo}}{340-V_{veiculo}} [/latex]

[latex] \Rightarrow V_{veiculo}=20 \: \: m/s[/latex]

Por fim, o tempo máximo para o veículo se desviar é ∆t = 50/20 = 2,5 s.

Vitor Ahcor escreveu:Olá,

Há duas frequências que devem ser calculadas:

Primeira f1: A que chega até o objeto parado, 
Segunda f2: A que chega até o veículo, que já foi refletida pelo objeto (é como se o objeto se tornasse uma nova fonte)

[latex]f_1 = f_0*\frac{V_{som}}{V_{som}-V_{veiculo}}[/latex]

[latex]f_2 = f_1*\frac{V_{som}+V_{veiculo}}{V_{som}}[/latex]

Multiplicando membro a membro as duas expressões, obtemos:

[latex]f_2 = f_0*\frac{V_{som}+V_{veiculo}}{V_{som}-V_{veiculo}}[/latex]

[latex]f_2 = f_0*\frac{V_{som}+V_{veiculo}}{V_{som}-V_{veiculo}}[/latex]

[latex]22,5 = 20*\frac{340+V_{veiculo}}{340-V_{veiculo}} [/latex]

[latex] \Rightarrow V_{veiculo}=20 \: \: m/s[/latex]

Por fim, o tempo máximo para o veículo se desviar é ∆t = 50/20 = 2,5 s.

Você poderia também, por favor, me explicar o motivo de não utilizar esse raciocínio na questão que deixei o link também?
Pois elas me parecem iguais, entretanto, possuem diferentes resoluções.. isso me deixou bastante confuso. 
Obrigado!!

De fato, as duas questões possuem a mesma ideia. Contudo, a não ser que o submarino pare, depois de ter emitido a onda (o que não foi dito no enunciado), a outra questão parece não ter alternativa correta.