Por que o som do avião muda antes e depois de ele passar por você?

Você está lá de boa e, de repente, ouve aquele barulho, perto ou longínquo, de um avião passando próximo a você no céu. Provavelmente já reparou que este som muda antes e depois de a aeronave passar sobre a sua cabeça. Existe uma explicação científica para isso.

Caso você nunca tenha reparado, faça o teste na próxima vez que vir um avião: quando a aeronave está se aproximando de nós, o som que emite é mais agudo; já quando ela está se distanciando, parece mais grave.

Essa mudança no som que ouvimos é chamada de efeito Doppler. Quando um objeto está em movimento em relação ao observador, rola uma mudança no comprimento da onda emitida ou refletida.

O nome é uma homenagem ao cientista responsável por descrever teoricamente esse fenômeno pela primeira vez: o austríaco Christian Andreas Doppler.

A explicação, inclusive, descrita no famoso livro de Stephen Hawking chamado 'O Universo numa Casca de Noz". E eis o que rola:

O tom mais agudo corresponde às ondas sonoras com comprimento de onda mais curto (a distância entre uma crista de onda e a seguinte é pequena) e com uma frequência mais elevada (número de ondas por segundo). É isso que ouvimos quando o avião está se aproximando.

No vídeo abaixo, é possível perceber a mudança do som:

Hoje em dia, essa característica física dos objetos é usada muitas vezes para descobrir planetas distantes de nós, já que se aplica também à luz.

E por que as ondas são desse jeito?

A explicação é que quando o avião segue em nossa direção ele fica mais perto ao emitir a crista de onda seguinte. Assim, a distância entre as cristas de onda vai ficando cada vez menor e o som cada vez mais agudo.

O inverso ocorre quando a aeronave está se distanciando de nós. Os comprimentos de onda aumentam, já que quando o avião emite a crista de onda seguinte ele está ficando mais longe. Assim, o som que ouvimos da aeronave é mais grave.

Isso não vale só para aviões, claro, mas para outros objetos que emitem som em movimento, como veículos com sirenes, buzinas e etc. Com buzina a história é ainda mais ilustrativa: para quem está na direção buzinando, o som não muda. Mas, para um pedestre na rua, ele fica diferente antes e depois do veículo passar.