Calculadora Doppler sonoro
Uma sirene de 440 Hz que se aproxima a 20 m/s soa cerca de 6% mais aguda, porque as cristas chegam mais juntas. Digite a frequência e a velocidade com que ela se aproxima ou se afasta para saber que frequência se ouve. Grátis no seu navegador.
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Exemplo resolvido
- Frequência
- 440
- Velocidade relativa
- 20
- Velocidade do som
- 343
- Frequência percebida
- 467,2445820433
- Deslocamento
- 27,2445820433
- Razão de deslocamento
- 1,0619195046
Quando uma fonte sonora se aproxima de você, as cristas se aproximam e você ouve um tom mais agudo; quando se afasta, as cristas se esticam e o tom cai. Esse é o efeito Doppler clássico do som em um meio quieto com ouvinte estacionário. Alunos que checam problemas de sirene de ambulância, professores que montam gabaritos, designers de áudio de jogos que estimam o tom de emissores em movimento e instrutores de laboratório que verificam cenários de telemetros ultrassônicos precisam de um número rápido e determinístico sem abrir o livro a cada vez.
O que a fórmula Doppler do som devolve e quais entradas você envia
No modelo acústico clássico com observador estacionário e fonte que se move radialmente por um meio quieto, a frequência que você ouve é f linha igual a f vezes c sobre c menos v. Aqui f é a frequência que a fonte emite em seu referencial de repouso, c é a velocidade do som no meio e v é a componente da velocidade da fonte ao longo da linha de visada com a convenção de que v positivo significa que a fonte se aproxima do ouvinte.
Fontes que se aproximam elevam o tom percebido; as que se afastam o baixam; velocidade relativa zero deixa a frequência inalterada. A intenção de busca se agrupa em frases como calculadora de deslocamento Doppler, efeito Doppler frequência do som, calculadora de frequência percebida, tom de sirene em direção ou longe, e fórmula Doppler acústica. As pessoas querem uma resposta numérica que possam checar em uma ficha, embutir em uma simulação ou alimentar um pipeline maior — não só um lembrete de que a fórmula existe.
As unidades permanecem coerentes com a base escolhida: hertz com metros por segundo é o par usual de sala, mas qualquer base coerente de comprimento sobre tempo para ambas as velocidades funciona desde que você não misture sistemas no meio da requisição.
Uso prático, limites, preços e canais de entrega
Use a ferramenta do navegador quando quiser uma checagem imediata de frequência percebida ao corrigir um conjunto de lições Doppler, verificar uma corrida de microfone de laboratório com alto-falante em movimento, validar o tom de áudio de jogo para um carro de corrida ou sobrevoo de drone, ou converter uma velocidade de aproximação conhecida na frequência que um sensor fixo registrará.
Escolha unidades de forma coerente: se a frequência está em hertz e a velocidade relativa em metros por segundo, deixe também a velocidade do som em metros por segundo, seja mantendo o padrão trezentos e quarenta e três ou sobrescrevendo para água, hélio ou ar ajustado por temperatura já calculado offline. Os resultados são plenamente determinísticos: as mesmas entradas sempre produzem a mesma frequência percebida e o mesmo rótulo de direção.
Não há modelo de linguagem, serviço físico externo nem aleatoriedade, então a capacidade é segura para fixar em checagens de integração contínua e materiais de aula reproduzíveis.
Casos de uso
Exercícios Doppler de lição e laboratório
Alunos e corretores confirmam a frequência percebida de sirene ou alto-falante para uma velocidade de aproximação ou afastamento dada, com rejeição clara quando a velocidade atinge ou supera a do som.
Estimativas de tom para áudio de jogos e sensores
Números estruturados rápidos para emissores em movimento, drones e microfones fixos sem montar uma pilha completa de propagação de ondas ou áudio espacial.
Perguntas frequentes
O que acontece se a velocidade relativa for igual ou superior à do som?
Magnitudes em ou acima da velocidade do som são rejeitadas porque a fórmula Doppler acústica ideal é singular para aproximação sônica e supersônica; validação falha não é cobrada.
Velocidade relativa positiva é em direção ou longe do ouvinte?
Negativo significa afastamento (tom mais baixo). Zero deixa a frequência inalterada e define direction como stationary.
A calculadora Doppler sonoro é gratuita?
A ferramenta do navegador roda grátis no seu dispositivo.
Qual velocidade do som a calculadora usa?
Usa 343 metros por segundo, o valor do ar seco perto de 20 °C. Você pode trocá-la para água, hélio ou ar em outra temperatura, desde que já conheça essa velocidade.
Ela considera um ouvinte em movimento ou vento?
Não. Ela modela uma fonte que se aproxima ou se afasta em linha reta de um ouvinte parado em ar calmo. Vento, ouvinte em movimento e o efeito Doppler da luz ficam fora deste cálculo.
Ferramentas relacionadas
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/doppler-sound \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"frequency":440,"relative_speed":20}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/doppler-sound", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"frequency": 440,
"relative_speed": 20
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/doppler-sound",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"frequency": 440,
"relative_speed": 20
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/doppler-sound", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"frequency":440,"relative_speed":20}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"frequency":440,"relative_speed":20}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/doppler-sound", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemplo de requisição
{
"frequency": 440,
"relative_speed": 20
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.doppler_sound",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |
Notas técnicas
Esta capacidade aceita uma frequência de fonte positiva e uma velocidade radial relativa positiva em direção ao observador ou negativa em afastamento, opcionalmente uma velocidade do som personalizada com padrão de trezentos e quarenta e três metros por segundo para ar seco perto de vinte graus Celsius, rejeita velocidades iguais ou acima da do som com erro claro invalid_input, e devolve a frequência percebida mais deslocamento, razão e direção como JSON estruturado.
O que a fórmula Doppler do som devolve e quais entradas você envia
Entregar frequency, relative_speed, speed_of_sound, perceived_frequency, shift, shift_ratio, direction, formula e method como JSON facilita colar o resultado em notas, comparar em testes automatizados ou reutilizar entre idiomas sem reimplementar a aritmética.
Como esta calculadora valida a entrada e aplica f′ = f·c/(c−v)
A velocidade relativa deve ser finita e seu valor absoluto deve permanecer estritamente abaixo da velocidade do som: em ou acima da velocidade do som a fórmula ideal encontra singularidade para fonte que se aproxima e é rejeitada com mensagem que nomeia o limite da velocidade do som. Strings numéricas que analisam para números finitos são aceitas para que formulários e pipelines no estilo CSV passem valores sem cast extra. Não há modelo de vento, tabela de temperatura, Doppler relativístico da luz nem conversão de unidades; é aritmética acústica ideal de meio quieto a partir das duas quantidades cinemáticas conhecidas. Envie um corpo JSON com os campos obrigatórios frequency e relative_speed. A frequência deve ser um número finito estritamente positivo; zero, valores negativos, strings vazias, texto não numérico, NaN e Infinity falham imediatamente com invalid_input antes de qualquer resultado, e validação falha não é cobrada. O speed_of_sound opcional vale trezentos e quarenta e três quando omitido; se você o fornecer, deve ser estritamente positivo e finito para que o modelo do meio continue físico. Após a validação o motor calcula a frequência percebida como frequency vezes speed of sound dividido por speed of sound menos relative speed, depois reporta shift como percebida menos fonte, shift_ratio como percebida sobre fonte, e direction como toward, away ou stationary a partir do sinal de relative speed. Os resultados são arredondados a uma precisão decimal estável para que a mesma entrada sempre produza o mesmo JSON entre motores JavaScript.
Uso prático, limites, preços e canais de entrega
Use a API quando um script, plataforma de aulas, auxiliar de simulação ou notebook precisar de JSON estável para muitos pares de frequência e velocidade sob um único contrato. Cada requisição bem-sucedida é um item faturável a US$ 0,002; validação falha não consome saldo. Conecte o endpoint a exercícios de ondas e acústica, corretores de olimpíadas, demos de som de veículos de emergência ou etapas de pré-processamento em que você já prefira erros de domínio explícitos — como rejeitar velocidade em ou acima da do som — a widgets opacos que não explicam por que uma entrada ruim foi recusada.
Casos de integração
Fixtures determinísticas para testes de física
Pipelines que alimentam testes unitários ou demos acústicas interativas podem chamar um oráculo Doppler puro em vez de reimplementar f·c/(c−v) em cada idioma.
Perguntas técnicas
Como calcular a frequência percebida a partir da frequência fonte e da velocidade relativa?
Envie JSON com frequency e relative_speed (por exemplo frequency: 440, relative_speed: 20). A resposta devolve perceived_frequency igual a f vezes c sobre c menos v, mais shift, shift_ratio e direction.
Posso mudar a velocidade do som para água ou outros meios?
Sim. O speed_of_sound opcional (aliases c, medium_speed, sound_speed) substitui o padrão 343. Mantenha unidades coerentes com relative_speed; o motor não converte unidades nem consulta tabelas de meios.