La formule applicable pour calculer l'écart de fréquence dû à l'effet Doppler entre la fréquence émise par une source (radar) et la fréquence perçue par un mobile se rapprochant de la source est la suivante :
f ' = f(1 + v/c) , où
f est la fréqence émise par le radar;
f ' est la fréquence perçue par le mobile;
v est la vitesse du mobile, et
c est la vitesse de la lumière.

comment avez vous trouvé cette formule ?

donc :

a) f'=f(1+v/c) d'où ça vient ?
b)

et pour les autres questions

Cette formule n'est-elle pas dans ton cours ?

non j'ai cette formule dans mon cours : fr/fe=v/(v+ve) ou fr/fe=v/(v-ve)

Ces formules sont identiques, car ma formule peut s'écrire  f/f ' = c/(c + v). Elles ne diffèrent que par les notations choisies.

ok et donc ça c'est la réponse à la a),

je ne ocmprends pas les autres non plus vous pouvez m'expliquer ?

b) Il faut appliquer deux fois la formule, une fois pour le parcours du signal émis du radar au véhicule, une deuxième fois pour le parcours inverse du véhicule au radar.
Ecris les relations correspondantes.

b) donc 2f' soit 2(f(1+v/c)

?

On a f ' = f(1 + v/c)  et  f " = f '(1 + v/c) .

pour la b) ?

bonsoir,

c'est exactement le même principe qu'avec la sirène du bateau.

tu dois trouver:

f' = f.(c+v)/c

f" = f'.c/(c-v)

sauf erreur

ok mais je ne vois pas trop comment l'utiliser dans cet exercice, on parle d'écho en plus  

a) f'=f(1+v/c)
b)

je ne comprends pas pouvez vous me détailler les réponses pour que j'ai au moins un corrigé ? peut être que ça m'aiderait à comprendre car ça fait des heures que je tente de comprendre

reprends le schéma ci-dessous:

rappel:

E: émetteur du signal de vitesse ve (par rapport au sol, ici)
R: récepteur de vitesse vr
c : vitesse du signal (ici, vitesse de la lumière qu'on note c et non pas v )

fr = (c-vr)/(c-ve) fe (formule de l'effet Doppler)


a) E: radar, ve=0 (le radar est fixe)
R: voiture, vr = -v (car la voiture (R) se rapproche du radar (E) )

ici fe=f (fréquence du signal émis par le radar)

donc f' = fr = f.(c+v)/c = f(1+v/c)


b) E: voiture, ve= +v (car la voiture (E) se rapproche du radar (R) )
R: radar, vr =0
le signal émis (réfléchi) par la voiture a pour fréquence: f'

le signal reçu par le radar a pour fréquence f"

et f" = fr = f'.c/(c-v)

sauf erreur



Edit Coll : image recadrée

ok merci donc :

et du coup à la c) je dois encore déduire une fréquence d'une autre ? mais comment je ne comprends pas de plus la notion d'écart de fréquence pour une vitesse de 130km/h ?

c) En déduire l'expression de f'' en fonction de f.

f' = f.(c+v)/c

f" = f'.c/(c-v)

donc tu peux exprimer f" en fonction de f


Quel est l'écart de fréquence pour une vitesse de 130KM.h ?

application numérique de la formule: avec v = 130 km/h

f"=f.(c+v)/c*c/(c-v) donc f"=f.(130+340)/340*340/(340-130)

c'est ça ?

et pour les autres questions s'il vous plait ?

f"=f.(c+v)/c * c/(c-v)

c se simplifie et donc

f" = f.(c+v)/(c-v)

f est connu (24,125 GHz)
v aussi
donc f" =...
f"-f =

f"=24,125e6(340+130)/(340-130)

c'est ça ?

non, que représente c dans la formule?

ah oui c=3e8 donc je remplace ok

et pour les autres questions ?

tu remplaces et tu exprimes v en m/s
et tu calcules f" - f

ok j'ai compris la méthode pour cette question (je remplacerai ensuite sur mon cahier car c'est la méthode ici que je veux comprendre)^^

je ne vois pas trop pour les eux dernières...

d) on connait f = f" - f et on cherche v
donc calcule f en fonction de v et essaie de résoudre l'équation

f=4,02e3Hz je ne vois pas le rapport avec v je sais juste que =v/f mais ici ça n'a rien à voir

ne mélange pas tout

le radar émet un signal à une fréquence f = 24,125 GHz
une voiture roulant avec une vitesse v en direction du radar, réémet une onde de fréquence f" vers le radar et
on a:

f" = f.(c+v)/(c-v) (à cause de l'effet Doppler)

si on connait f" et f on peut en déduire v:

f" = f + f

et

f" = f.(c+v) / (c-v) = f.(1 + v/c) / ( 1 - v/c ) (en divisant par c au numérateur et au dénominateur)


donc f" - f = f = f.[ (1 + v/c)/(1 - v/c) - 1 ]


comme v << c, v/c << 1

donc (1 + v/c)/(1 - v/c) (1 + v/c).(1 + v/c) = (1 + v/c)² 1 + 2v/c

d'où

f 2fv/c


donc finalement:

v = c f/2f

sauf erreur

ok

et je remplace c par 3e8m/s c'est ça ?

avez vous une idée pour la dernière ?

oui, c = 300000 km/s

et f=24,125 GHz = 24,125 10 ⁹ Hz

si f = 45 Hz alors v = v_min = ...

c'est la plus petite vitesse que le radar peut détecter ou encore sa résolution.

c'est égal au résultat de la formule citée dans le message d'avant non ?

oui

d) f = 4020 Hz donc v = ... (vitesse du véhicule controlé)

e) f = 45 Hz donc v_min = ... (résolution du radar)

en utilisant cf/2f mais je remplace f et deltaf par quoi ?

avec mes notations:

f est l'écart de fréquence que mesure le radar, et f la fréquence du signal émis par le radar.
je pensais que c'était clair.

ok bon je rédige cet exo plus tard dans cette soirée et je vous donne tous mes résultats pour voir

je ne comprends pas je trouve :

f"=3,43e13Hz et donc f=3,43e13 et non 4,02e3 !

bonjour,

c)Quel est l'écart de fréquence pour une vitesse de 130KM.h ?
f" = f.(c+v)/(c-v) = f (1+v/c)/(1-v/c)

f=24,125 GHz = 24,125 10 ⁹ Hz
c = 300000 km/s = 3 10 ⁸ m/s
v = 130 km/h (à convertir en m/s)

v/c = ...
f" = ...
f = f" - f = ... (je trouve 5800 Hz)

d) L'écart de fréquences mesurées est de 4,02e3Hz, quelle est la vitesse du véhicule ?
on a calculé plus haut que:

f 2fv/c
donc

v c f/2f

c = 300000 km/s = 3 10 ⁸ m/s
f=24,125 GHz = 24,125 10 ⁹ Hz

si f = 4020 Hz alors v = ... m/s = ... km/h (je trouve 90 km/h)

e) on calcule la vitesse correspondant à f = 45 Hz (résolution du radar)

si f = 45 Hz alors v = ... m/s = ... km/h (je trouve 1 km/h)

le radar a une résolution de 1 km/h

ok je vais refaire ça et je vous dis plus tard si je trouve pareil

je trouve pareil mais je ne comprends pas comment vous avez fait pour trouver la formule f"=f(c+v)/(c-v) ? pareil pour deltaf=2fc/v. d'où viennent elles ?

moi pour l'effet doppler, je connais juste :

fr/fe=v/(v-ve) ou v/(v+ve) ? je ne vois pas le lien

tu ne lis pas mes posts.
imprime tous mes posts dans ce fil et relis-les.
notamment celui du 13:10 à 17:58

dernière chose: la même formule en physique peut avoir plusieurs "allures" différentes en fonction des notations choisies:

v et c par ex. n'ont pas toujours le même sens selon l'exo.
ici c est la vitesse du signal, v (ou -v) est la vitesse du véhicule

mais dans un autre exo (ou dans la formule générale) v sera la vitesse du signal, etc. etc.

il faut comprendre une formule et savoir un peu s'adapter!

ok je vais relire tout

bon c'est un peu plus clair mais juste pour etre sure :

pour la a) :

Emetteur : radar que je note fe
Recepteur : voiture que je note fr

donc ici la voiture s'approche du radar soit la formule correspondante :

fr/fe=v/(v-ve) soit fr=fe*v/(v-ve)

je vais encore vous embeter avec ca mais j'ai toujours du mal à comprendre d'où vint votre + dans votre formule car pour moi une vitesse ne peut pas être négative et du coup ça fausserait toutes mes formules et leur interet...

mouais...je crois que je ne comprendrai jamais...

en fait je comprends ce que vous écrivez c'est logique sauf que je ne vois pas le rapport avec mes formules du cours...

fr/fe=v/(v+ve)...dans tous les exercices que j'ai fait je n'ai jamais mis -v quand on s'appochait de l'emetteur c'est pour ça que ça m'embrouille

le problème est que tu t'obstines à utiliser une formule qui n'est pas générale:

fr/fe=v/(v-ve) quand l'émetteur E se rapproche de R et que R est fixe

mais dans le a) E est FIXE et c'est R qui BOUGE!

la formule générale n'est pas symétrique:

fr/fe = (v-vr)/(v-ve)

si ve = 0
fr/fe = (v-vr)/v


si vr =0
fr/fe = v/(v-ve)


il se peut que dans certains exos on simplifie car vr = 0 (mais ici, dans le a) vr != 0)
et qu'on fasse l'approximation v<ce qui t'embrouille,

mais la formule générale est celle que j'ai indiquée.

sauf erreur.

bon ok je vais voir merci en tout cas pour votre patience ^^

pouvez vous jetez un coup d'oeil ici : https://www.ilephysique.net/sujet-decalage-doppler-en-frequence-259149.html car je trouve le contraire de tout ce que vous m'avez expliqué

reprends mon post du 13/10 à 17h58, la figure correspond exactement à l'énoncé dans l'autre exo, sauf erreur.
d'autre part, si j'avais dit des bêtises je pense que J-P ou Coll (ou d'autres) seraient intervenus.

en fait j'ai trouvé une méthode pour ne pas me tromper dites moi si ça marche :

quand un objet mobile s'approche d'un récepteur fixe, alors : f'=f*c/(c-|v|)
quand un objet mobile s'en éloigne, alors f'=f*c/(c-(-|v|))