Movimento Harmônico Simples

Dois vagões estão posicionados sobre um trilho retilíneo, equidistantes de um ponto de referência sobre o trilho. No primeiro vagão existe um tubo sonoro aberto onde se forma uma onda estacionária com 4 nós, cuja distância entre o primeiro e o último nó é 255 cm, enquanto no segundo vagão existe um observador. Inicialmente, apenas o vagão do observador se move e com velocidade constante. Posteriormente, o vagão do tubo sonoro também passa a se mover com velocidade constante, distinta da velocidade do vagão do observador. Sabendo que a frequência percebida pelo observador na situação inicial é 210 Hz e na situação posterior é 204 Hz, determine:
a) a frequência do som que o tubo emite;
b) a velocidade do vagão do observador, na situação inicial;
c) a velocidade do vagão da fonte, na situação final.
Dado:
velocidade do som no ar: vsom = 340 m/s

Olá Ray,
a) a frequência do som que o tubo emite;
4 nós determinam 3/2 λ, como a distância entre o 1º e o último é 255cm. entao 3λ/2 = 255 , λ = 170 cm --> 1,7 m
v =λ.f
f = 340/1,7 = 200Hz


b) a velocidade do vagão do observador, na situação inicial;
Na situação inicial, percebe-se que o observador ta se aproximando da fonte , pois a frquencia percebida é maior. A fonte ainda ta parada, daí:
f = fo (vs+vo)/vs
210 = 200(340+vo)/340
calculando.. vo = 17m/s

c) a velocidade do vagão da fonte, na situação final.
Na situação final, a fonte desloca-se no msm sentido do observador, por isso sua frequencia percebida diminui, porém continua maior que a frequencia da fonte. Adotando + , o sentido para oqual o observador desloca que é o msm da fonte :
f = fo ( vs + vo)/(vs + vf)
204 = 200 ( 340 + 17)/(340+ vf)
vf = 10m/s