Como varia a frequência percebida quando uma fonte sonora se aproxima de um observador em repouso?

A frequência percebida aumenta (som mais agudo).

Explicação:
Quando a fonte se aproxima, as frentes de onda à frente ficam comprimidas, reduzindo o comprimento de onda e aumentando a frequência percebida pelo observador.
Para fonte se aproximando de ouvinte em repouso: \(f' = f\frac{v}{v-v_s}\), com \(v\) velocidade do som e \(v_s\) da fonte; como \(v-v_sf\).
Equivalentemente: \(\lambda'=\lambda\left(1-\dfrac{v_s}{v}\right)\), mostrando a diminuição de \(\lambda\).

Exemplo:
Um trem emite um tom \(f=1000\ \text{Hz}\). Suponha \(v=343\ \text{m/s}\) e o trem aproxima a \(v_s=34{,}3\ \text{m/s}\) (10% de \(v\)).
\(f' = 1000\cdot\frac{343}{343-34{,}3} = 1000\cdot\frac{343}{308{,}7}\approx 1111\ \text{Hz}\).
Logo, o observador na plataforma ouvirá um som mais agudo (~1111 Hz) do que a frequência emitida (1000 Hz).