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Niveau seconde
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effet doppler

Posté par caro (invité) 09-03-04 à 15:52

voila je dois faire des exexercices sur l effet doppler alors si qqun pouvais m aider...merci bcp!!!

la sirene d une voiture de police a une frequence de 1200 hz. quelle est la frequence entendue par un observateur immobile si la voiture roule a 108km h (a) vers l observateur (b) en s eloigant de l observateur

une auto roulant a 40 m s et un camion roulant a 15 m s sont sur la meme route rectiligne. le klaxon de l auto a une freq de 400 hz. quelle est la ariation de frequ observee par le chauffeur du camion une fois que l auto l a depasse? on suppose que l auto et le camion roulent (a) ds la meme direction (b) ds des directions opposees

Posté par
J-P
re : effet doppler 09-03-04 à 17:19

Rappel théorique

f ' = f/(1 +/- v/c)

avec
f ' la fréquence perçue par l'observateur. (en Hz)
f la fréquence émise par la source sonore (en Hz)
v la vitesse relative entre l'observateur et la source sonore
    (en m/s)
c la vitesse de propagation du son dans l'air. (en m/s)

Dans la formule, le signe + est à utiliser lorsque la source sonore séloigne
de l'observateur.
Le signe - est à utiliser lorsque la source sonore s'approche de
l'observateur.
-----
Dans le premier problème:
f = 1200 Hz
v = 108km/h = 30 m/s
c = 340 m/s  (vitesse du son dans l'air)

a) lorsque la voiture vient vers l'observateur:
f ' = 1200/(1 - (30/340))
f ' = 1316,13 Hz  est la fréquence du son entendue par l'observateur.

b) lorsque la voiture séloigne de l'observateur:
f ' = 1200/(1 + (30/340))
f ' = 1102,7 Hz  est la fréquence du son entendue par l'observateur.
----------------------------------------
Pour le second problème:

En physique, il faut faire attention au signification des mots direction
et sens.
Dans la langue française non technique, on utilise le mot "direction"
de manière non précise, on ne peut pas le faire dans un problème
technique.

Je ne voudrais pas te brouiller avec ton prof, mais il y a dans l'énoncé
une erreur flagrande dans l'utilisation du mot direction (qui
est confondu avec le mot sens).
L'énoncé aurait dû être.

Une auto roulant à 40 m/s et un camion roulant à 15 m/s sont sur la même
route rectiligne.
Le klaxon de l'auto a une freq de 400 Hz. Quelle est la variation
de frequence observée par le chauffeur du camion une fois que l'auto
l'a depassé ou croisé ?
On suppose que l'auto et le camion roulent
(A) dans le même sens.
(B) dans des sens opposés.
---
A) Les véhicules roulent dans des sens opposés. Ils ont donc une vitesse
relative = à la somme de leurs 2 vitesses.

(de grâce, une vitesse en m/s et pas en m s comme tu l'inscris chaque
fois, c'est une faute TRES GRAVE).
v1 = 40 m/s  
v2 = 15 m/s
Vitesse relative entre les 2 véhicules:  v = 40 + 15 = 55 m/s

a) Pendant que la voiture se rapproche le camion,
Soit f ' la fréquence entendue par le conducteur du camion.

f ' = 400 /(1 - (55/340))
f ' = 477,19 Hz  (fréquence entendue par le conducteur du camion)

b) quand la voiture a croisé le camion,
Soit f ' la fréquence entendue par le conducteur du camion.

f ' = 400 /(1 + (55/340)) = 344,30 Hz  (fréquence entendue par
le conducteur du camion)
----------

B) Les véhicules roulent dans le même sens. Ils ont donc une vitesse
relative = à la différence de leurs 2 vitesses.

v1 = 40 m/s  
v2 = 15 m/s
Vitesse relative entre les 2 véhicules:  v = 40 - 15 = 25 m/s

a) Pendant que la voiture rattrape le camion,
Soit f ' la fréquence entendue par le conducteur du camion.

f ' = 400 /(1 - (25/340))
f ' = 431,75 Hz  (fréquence entendue par le conducteur du camion)

b) quand la voiture a dépassé le camion,
Soit f ' la fréquence entendue par le conducteur du camion.

f ' = 400 /(1 + (25/340)) = 372,60 Hz  (fréquence entendue par
le conducteur du camion)
-----
Attention, comme d'habitude, je n'ai rien relu et donc c'est
à toi de le faire pour relever mes erreurs éventuelles.  

Posté par caro (invité)ex de physique 10-03-04 à 16:31

svp un peu d aide pou doppler

1)une source sonore emet a une frequence de 600hz. ce signal est percu
par l observateur immobile avec une frequence observee de 640hz lorsque
la source s approche de l observateur. quelle est la frequ observee
si la source s eloigne a la meme vitesse?

2)une voiture de police dont la sirene a une frequ de 500hz s approche
d un gd mur a 30km/h. un observateur immobile detecte les ondes directes
et reflechies. quelle est la frequ de battement? (2 rep possibles)

voila....merci bcp pour votre aide!!

** message déplacé **

Posté par
Océane
re : effet doppler 10-03-04 à 16:50

Bonjour

Tu pourrais rechercher l'exercice que tu as posté
Si tu n'as pas compris pose des questions mais ne reposte pas ton
sujet !
Merci

Posté par
J-P
re : effet doppler 10-03-04 à 17:00

Oui Océane, mais même s'ils se ressemblent, ces exercices sont
bel et bien différents, j'ai perdu mes réponses dans la manip.
  
Mais je vais essayer de recommencer.  

Posté par
Océane
re : effet doppler 10-03-04 à 17:06

Arf je n'avais pas regardé dans le détail
Désolée

Je vais retrouver ton message

Posté par
Océane
re : effet doppler 10-03-04 à 17:20

Arf non J-P, pas d'orphelin dans la base de données cette fois-ci
...

Posté par
J-P
re : effet doppler 10-03-04 à 17:20

Réponses aux questions posées le 10/03/2004 à 16:31

1)

Pour un problème similaire, <A HREF="https://www.ilemaths.net/forum-sujet-8884.html">Clique ici</A>

f ' = f/(1 +/- v/c)

avec
f ' la fréquence perçue par l'observateur. (en Hz)
f la fréquence émise par la source sonore (en Hz)
v la vitesse relative entre l'observateur et la source sonore
(en m/s)
c la vitesse de propagation du son dans l'air. (en m/s)

Dans la formule, le signe + est à utiliser lorsque la source sonore séloigne
de l'observateur.
Le signe - est à utiliser lorsque la source sonore s'approche de
l'observateur.
-----

f = 600 Hz
f' = 640 Hz
v = c = 340 m/s

f ' = f/(1 - (v/c))
640 = 600/(1-(v/c))
1 - (v/c) = 600/640
v/c = 1 - (600/640)
v/c = 40/640
avec v la vitesse de la source sonore.

Quand la source séloigne, on a:

f ' = f/(1 + (v/c))
f ' = 600/(1 + (40/640))
f ' = 564,71 Hz
est la fréquence entendue par l'observateur lorsque la source s'éloigne.
----------
2)

30 km/h = 8,3333333 m/s
La fréquence du son arrivant sur le mur est
f ' = f/(1 - (v/c))
f' = 500/(1 - (8,33333/340))
f ' = 512,56 Hz
Le son réfléchi par le mur est aussi à 512,56 Hz (en considérant le
mur comme source sonore pour le son réfléchi).

L'observateur reçoit donc cette fréquence telle quelle: 512,56 Hz
mais il reçoit aussi le son l'onde directe.

Ici l'énoncé est incomplet, il aurait fallu savoir où était l'observateur.
Je suppose qu'il est au moins sur la droite trajectoire de la voiture
(cela aurait dû être dit).

a)
L'observateur est situé entre le véhicule (qui vient viens lui) et le mur.
soit f'' la fréquence du son direct reçue.

f '' = f/(1 - (v/c))
f '' = 500/(1 - (8,333333/340))
f '' = 512,56 Hz

L'observateur reçoit donc des ondes de 2 fréquences identiques : 512,56 Hz et 512,56
Hz
Il n'y a pas de battement.

b)
L'observateur est situé de façon que le véhicule s'éloigne de lui.
soit f'' la fréquence du son direct reçue.

f '' = f/(1 + (v/c))
f '' = 500/(1 + (8,333333/340))
f '' = 493,57 Hz

L'observateur reçoit donc des ondes de 2 fréquences: 512,56 Hz et 493,57 Hz
Le battement est à la fréquence de 512,56 - 493,57 = 19 Hz.
-----
Sauf distraction et si je me suis pas complètement planté.  

Posté par
J-P
re : effet doppler 10-03-04 à 17:25

Ce n'est pas grave Océane, comme je n'avais rien copié
sur papier et que je l'ai refaits en vitesse, j'aurai une
excuse si c'est faux.

caro a, en tous cas, bien intérêt à y réfléchir, surtout que la dernière
fois que j'ai fait de telle genre de problème, elle n'était
pas née et toi non plus, je pense et donc ...

Posté par
J-P
re : effet doppler 10-03-04 à 17:27

Aie aie aie l'orthographe.  

Je me fais vieux.



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