Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Effet Doppler
Bonjour j'aurais besoin d'aide pour un exercice assez compliqué s'il vous plaît.
Énoncé:
Au bout de la ligne droite vous voyez arriver le camion de pompiers qui se déplace à la vitesse constante Ve. Celui-ci déclenche sa sirène à un instant pris comme origine des temps. Le son émis par la sirène a une fréquence constante fe et se déplace à la célérité c.
1 - Donner l'expression littérale de l'intervalle de temps Te séparant deux émissions de sirène.
2 - En déduire l'expression littérale de la distance df dont s'est déplacé le premier front d'onde durant
l'intervalle de temps Te. (Vous l'aurez reconnue, cette distance est bien évidemment une longueur d'onde)
3 - Durant le même intervalle de temps, de quelle distance de s'est déplacé le camion ?
4 - Ce deuxième front d'onde est donc espacé du premier d'une distance apparente dapp = df -de. Donner son expression littérale en fonction de c, Ve et Te.
5 - Tous les fronts d'onde seront donc séparés de cette distance dapp. Chaque front d'onde mettra donc une durée Tapp pour parcourir cette distance. Donner l'expression de Tapp en fonction de c, Ve et Te.
6 - En déduire l'expression de la fréquence apparente fapp correspondante en fonction de c, Ve et Fe
7 - Comparer f et fe et en déduire si le son perçu est plus grave ou plus aigu.
8-Fairelecalculpourc=340m.s-1 ;Ve =25m.s-1 (90km.h-1);fe =400Hz. 9 - Comment seront modifiés les paramètres si le camion s'éloigne ?
(Oulala enfin j'ai fini de tout recopier 
ouf)
Le professeur nous a donné cette fiche d'exercice pour pouvoir entamé le nouveau chapitre. SAUF que notre leçon n'est pas en rapport avec cela. Cest pour cela que j'ai du mal.
Merci
Maria
Je ne demande pas les réponses comme ça car après ca ne servira à rien car je n'aurais pas compris, je veux juste avoir des pistes.
Bonjour,
Le son de la sirène des pompiers est une vibration de l'air.
Cette vibration se reproduit à intervalles de temps régulier (c'est la période).
On appelle fréquence ( en Hertz) le nombre de périodes par unité de temps.
Dans cette question la période est notée TE, la fréquence est notée fE
Est ce que maintenant tu peux proposer une réponse à la première question ?
Oui, c'est exact.
Pour garder exactement les notation de l'énoncé : Te = 1/fe
Question 2 : L'onde se déplace avec une célérité (vitesse) égale à c.
On te demande la distance df parcourue par l'onde pendant le durée Te
Ce n'est vraiment pas difficile !
Question 3 : Et toujours pendant cette durée Te on te demande la distance de parcourue par le camion qui se déplace, lui, avec une vitesse Ve
Ce n'est pas plus difficile que la question 2
Question 4 : Et voilà que maintenent on te demande dapp qui est la différence des distances obtenues aux 2 questions précédentes !
De plus en plus facile !
Allez, une pause. On verra la suite quand tu auras proposé tes réponses pour les question 2,3,4
Et du coup pour la 3) je comprends pas trop ce qu'on a rajouté... donc je peux pas rajouter une formule
Laisse tomber la longueur d'onde. Elle ne t'aidera pas ici.
Laisse tomber Lambda = v x T qui ne peut que t'embrouiller.
Reste très très simple :
Question 2:
Tu as une onde qui se déplace pendant une durée Te à la vitesse c
Quelle distance df parcourt elle ?
L'utilisation des notations Te, c, et df ( celles là et pas d'autres) est obligatoire.
C'est exactement comme si on te demandais la distance parcourue par un piéton qui marcherait pendant 30s à la vitesse de 2m/s
Question 3 :
Et du coup pour la 3) je comprends pas trop ce qu'on a rajouté... donc je peux pas rajouter une formule
On a rien rajouté. Cette question concerne le camion, alors que la question précédente portait sur l'onde sonore.
Tu as un camion qui se déplace pendant une durée Te à la vitesse Ve
Quelle distance de parcourt il ?
L'utilisation des notations Te, Ve, et de ( celles là et pas d'autres) est obligatoire.
Donc pour la Question 3:
Je pense que c'est encore la formule:
D= V x T ?
Merci beaucoup, j'aimerai continuer à faire les autres Avec vous parce que vous expliquez très bien.
Question 2:
Alors je dirais d= V x T
Oui et non !
Tu dois obligatoirement garder les notations de l'énoncé.
Donc au lieu de " d = V x T "
la bonne relation est df = c * Te
Donc pour la Question 3:
Je pense que c'est encore la formule:
D= V x T ?
Même chose ici
la bonne relation est de = Ve * Te
Comme je te le disais dans mon précédent massage tu dois OBLIGATOIREMENT utiliser:
Te pour la durée séparant deux émissions de sirène.
df pour la distance parcourue par le son pendant le temps Te.
c pour la vitesse ( ou célérité ) du son.
de pour la distance parcourue par le camion pendant le temps Te.
Ve pour la vitesse du camion.
et ne plus utiliser la même lettre " V " pour désigner à la fois la vitesse du son et celle du camion !
Tu peux maintenant répondre à la question 4 en calculant dapp
ATTENTION : L'utilisation de la notation dapp pour désigner la "distance apparente" est tout aussi obligatoire que les autres notations.
Bonjour, cest noté. Merci de me l'avoir fait rappelé maintenant je m'en souviendrais !
Pour la question 4:
Dapp = Ve x Te ?
Et tu dérives déjà :
La notation imposée par l'énoncé est dapp et non Dapp
Tu devrais te concentrer sur l'énoncé de la question 4 qui dit très clairement que dapp est la différence
entre df et de.
Or df et de ont été exprimés l'un à la question 2, l'autre à la question 3
Résultat de la question 2 : df = .........................
Résultat de la question 3 : de = .........................
donc dapp = ...............
Merci d'utiliser la notation imposée par l'énoncé : dapp et non Dapp !
C'est bon, mais on a intérêt à simplifier cette écriture en utilisant une mise en facteur :
dapp = (c-Ve)Te
Question 5 :
Cette question (qu'il serait opportun de relire avant de se lancer dans les calculs) se traite de la même manière que les questions 2, 3 et 4 :
Il s'agit de calculer le temps Tapp ( Merci de respecter la notation) mis par l'onde pour parcourir la distance dapp
Ve est la vitesse du camion, mais cette question concerne l'onde !
donc Tapp = ............
Bravo : Pour la 1ère fois tu as respecté les notations de l'énoncé ! 
Plouf !
Te voilà repartie avec tes propres notations ! 
La célérité des ondes doit être notée " c " et pas " ce " (voir énoncé)
Mais c'est correct .
On a bien Tapp = dapp / c
C'est correct, mais incomplet.
Tu as exprimé Tapp en fonction de dapp et de c alors que la question (que tu as du relire pourtant) te demande Tapp en fonction de c, Ve et Te
Il te faut maintenant te servir du résultat de la question 4 pour l'introduire dans la relation Tapp = dapp / c
Tu obtiendras ce qu'on te demande c'est à dire Tapp en fonction de c, Ve et Te
Tapp = (c-Ve)Te / c
Super !
Alors pour la question 6 c'est assez simple:
Tu repars de ton résultat de la question 5, tu remplaces Tapp par (1/fapp) et tu remplaces Te par (1/fe)
Et puis tu manipules l'égalité obtenue pour répondre à la question (que tu auras soigneusement relue)
Tu devras donc obtenir l'expression de fapp en fonction de c, Ve et fe
D'une part on a la période apparente Tapp qui est par définition l'inverse de la période apparente fapp
Donc Tapp = 1/fapp
On a d'autre part la période du son Te qui est l'inverse de sa fréquence fe (Voir question 1)
Donc Te = 1/fe
Cela étant établi tu vas partir du résultat de la question 5 :
Tapp = (c-Ve)Te/c
et tu vas d'une part y remplacer Tapp par 1/fapp et d'autre part y remplacer Te par 1/fe
Tu vas donc obtenir une nouvelle relation dans laquelle Tapp et Te ne figureront plus, mais dans laquelle vont figurer fapp et fe
C'est cette nouvelle relation qu'il te faudra ensuite manipuler pour l'écrire sous la forme fapp = ................
Bonjour,
Tu as compris ce qu'il fallait faire, mais ton calcul est faux.
Je reprends :
Question 7
Un moyen efficace de répondre à cette question est de diviser numérateur et dénominateur de résultat précédent par " c "
On obtient donc :
et tu peux ainsi répondre à la question 7 sachant que le camion se déplace moins vite que les son et que plus la fréquence d'un son est élevée, plus ce son est aigu.
PS : N'attends pas d'autres réponses de ma part avant demain vers 20h car je m'absente ce WE
Bonjour, merci beaucoup.
Question 7:
Donc le son sera plus aigu. (?)
Question 8:
Il faut calculer quelque chose mais quoi ? Est-ce qu'il faut calculer fe, f ou fapp?
Question 7 :
Donc le son sera plus aigu. (?)
Oui, le son sera plus aigu, mais il ne suffit pas de l'affirmer, et il ne suffit pas d'introduire le mot " donc " dans une affirmation pour la justifier.
La question 7 est pourtant très précise :
" Comparer " et " déduire " ne sont pas des termes à négliger.
Est ce que tu (re)lis les questions posées ?
Bonjour,
Bien sûr que je lis les questions. La question 7 je ne l'avais pas compris.
Je disais donc par rapport à votre réponse qui précédait...
J'ai beaucoup de lacunes. Désolée d'être aussi nulle
La question 7 je ne l'avais pas compris.
OK Je t'explique ce qu'on te demande à la question 7:
On a :
fapp : fréquence apparente de la sirène ( C'est la fréquence du son perçu par l'observateur qui voit arriver les pompiers)
fe : fréquence de la sirène des pompiers.
Ve : Vitesse du camion des pompiers.
c : Vitesse (célérité) du son.
Il te faut à partir de la relation précédemment obtenue :
démontrer que fapp > fe ce qui te permettra de conclure que le son perçu est plus aigu que celui de la sirène.
Indication supplémentaire :
La vitesse du camion est inférieure à celle du son donc :
Ve < c ce qui implique Ve/c <1
Bonsoir merci pour vos réponses toujours aussi constructives.
Pour la question 8, je dois utiliser la formule de la fréquence app, de la fréquence fe ?
Bonsoir,
Bonsoir merci pour vos réponses toujours aussi constructives.
Merci, mais puisque tu ne proposes pas de justification à la question 7 je suppose que tu as renoncé.
La question 8 est une simple application numérique du résultat obtenu à la question 6
Le résultat obtenu te permettra de constater que, comme prévu, le son perçu par l'observateur est plus aigu que le son de la sirène.
Au sujet de la modification des paramètres dans l'hypothèse ou le camion s'éloigne il faut reprendre les questions depuis le début et chercher à quel endroit le calcul est modifié par le fait que le camion s'éloigne.
Cette modification du calcul entraîne une modification du résultat pour fapp
Daccord ! Je vais faire la 8 et je reviendrais vers vous.
Exact j'ai renoncé pour la 7.
Tres bonne soirée
En attendant la 8 .....
Question 7 :
On a donc montré que :
avec Ve<c
ce qui entraîne (Ve/c) < 1
et par suite : 1-(Ve/c) < 1
En divisant fe par une quantité inférieure à 1 on obtient une quantité supérieure à fe
On en déduit que fapp>fe
La fréquence apparente et supérieure à la fréquence d'origine.
Le son perçu est plus aigu que le son de la sirène
Annuler
connectez vous