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doppler
bonjour à tous, j'ai un exercice de physique que je n'arrive pas du tout a faire je suis bloquée dès le première question pouvez vous maider? voici le sujet:
Les radars de type doppler comme le mestra 210C utilise des micro-ondes de la bande K et possède une fréquence d'émission de 24,125GHz.
L'onde de fréquence F émise par le radar atteint le véhicule en déplacement avec une fréquence percue F'. Cette onde est alors renvoyée vers le radar qui semble se déplacer à la vitesse v du véhicule et à la reception la fréquence F est alors F''
On rapelle que: dans les conditions de lexpérience la fréquence F' par le recepteur se met sous la forme F'=Fx(1+v/c)
si 
est petit alors (1+)n 
1+nx
1) exprimer F'' en fonction de F',v et c
2)en déduire que la fréquence recue par le radar peut se mettre sous la forme F"=F(1+2v/c)
3) En appellant fréquence Doppler la valeur 
F=f"-F exprimer le rapport F/F en fonction de v et de c
En réalité les radars ne sont jamais dans laxe de la route mais ils sont tournés d'un angle 
(en France cet angle est de 25 degrés). La vitesse mesurée v n'est donc pas la vitesse réelle vr du véhicule.
4) exprimer v en fonction de vr
5) en déduire que le rapport F/F vaut F/F=2vr.cos()/c
6) lors d'un contrôle de vitesse routier par temps sec, un radar mesta 210C detecte une fréquence doppler F=5831Hz. Ce véhicule est-il en infraction sachant qu'il existe une tolérance de 5% sur la vitesse?
Pouvez vous m'aider et me guider pour cet exercice s'il vous plait? Merci d'avance 
Bonjour.
On peut distinguer plusieurs phases dans le phénomène étudié.
1° phase...
L'onde de fréquence F émise par le radar...
2° phase...
...atteint le véhicule en déplacement avec une fréquence percue F'. Cette onde est alors renvoyée...
3° phase...
...renvoyée vers le radar qui semble se déplacer à la vitesse v du véhicule et à la reception la fréquence F est alors F''.
Le schéma joint illustre ces 3 phases.
Durant la 1° et la 2° phase, le radar est l'émetteur (fréquence F)et la voiture le récepteur (fréquence F') ; votre énoncé, vous informe que : F'=F
(1+v/c)
Durant la 2° et la 3° phase, les rôles d'émetteur et de récepteur sont inversés ; la voiture est l'émetteur (fréquence F')et le radar le récepteur (fréquence F'').
Adaptez la relation précédente à cette nouvelle situation.
Si vous parvenez à faire cette transposition, les questions 2 et 3 ne devraient pas vous poser de problème.
A vous.
Avançons un peu...
Que dire du rapport v / c comparé à 1 ; v étant la vitesse du véhicule et c la vitesse de la lumière.
Utilisez maintenant la formule approchée si est petit alors (1+)n 1+n
Traditionnellement, en math, représente un nombre très petit par rapport à 1.
On s'intéresse dans l'exercice au rapport v / c afin de comparer la vitesse du véhicule et la vitesse de la lumière.
Supposons que la voiture soit une formule 1, càd une voiture de course qui va très très vite ; et que cette voiture roule à 360 km.h-1, ce qui est déjà très élevé même sur un circuit (les voitures de tourisme ne roulent pas à de telles vitesses).
Si on compare cette vitesse à la vitesse de la lumière, on va avoir :
v = 360km.h-1 = 360 /3.6 = 100 m.s-1
c = 3.0 10 8 m.s-1
Le rapport v / c vaut alors : v / c = 100 / 3.00 108 = 3.33 10-7 nombre très petit par rapport à 1 (il s'écrirait, en écriture non scientifique : 0.000 000 333 !)
La formule qui donne F'' est : F'' = (F*(1+v/c))*(1+v/c) soit encore : F'' = F (1 + v /c)2
D'après votre énoncé, si un nombre est très petit devant 1 (ce qui s'écrit << 1), on a (1 + )2 (1 + 2 )
Dans le cas qui vous intéresse ici v / c << 1 on pourra donc écrire que (1 + v /c)2 (1 + 2 v / c)
La formule que vous avez établie plus haut, F'' = F (1 + v /c)2 pourra donc s'écrire : F'' F (1 + 2 v / c)
C'est sans doute la première fois que vous utilisez ce genre d'approximation, je comprends que vous ayez des difficultés à l'appliquer, c'est pourquoi je vous ai assez largement aidée.
J'attends vos propositions pour la suite.
oui effectivement c'était la première fois que je voyais ceci, mais vous m'avez très bien expliqué merci
pour la question 3:
il faut exprimer le rapport de F/F
on sait maintenant que F"=F(1+2v/c)
F=F"-F soit F(1+2v/c)-F
par conséquent F/F=(F(1+2v/c)-F)/F =(1+2v/c)-F
F=F"-F soit F(1+2v/c)-F Effectuez :
F = F(1+2v/c)-F
Ce qui est en rouge peut se simplifier...et vous pourrez tirer sans difficulté le rapport
F / F
Allez, vous êtes tout à fait capable de faire ça seule !
Pour la question 5 je dois exprimer la vitesse mesurée (vmes) en fonction de la vitesse réelle (vr)
Sachant que les radars sont placés à un angle de l'axe de la route, vmes=vr+
mes=vr+
On ne peut pas ajouter une vitesse (vr) et un angle (
).
Faites un schéma, vu de dessus, où apparaîtront : la direction de déplacement de la voiture et la direction de propagation de l'onde réfléchie renvoyée par la voiture vers le radar.
j'ai ce schéma sur mon sujet, sur le schéma il semble y avoir un triangle rectangle peut etre qu'en utilisant la trigonométrie je pourrais obtenir quelque chose
j'ai ce schéma sur mon sujet
autrement dit vmes=cos(
)*vrLa suite ne devrait plus poser de difficulté non ?
oui désolé mais je ne sais pas comment mettre un schéma dans un message
super merci, normalement ca devrais aller je vais voir merci beaucoup
je ne sais pas comment mettre un schéma dans un message
[lien] Cliquez sur la maison.
super merci, normalement ça devrait aller je vais voir merci beaucoup
A une prochaine fois peut-être.
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