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Mesure d'une vitesse par effet Doppler

Posté par
manon430
16-10-12 à 19:31

Bonjour, j'aurais besoin ici d'une explication.

Un haut parleur est alimenté par une tension sinusoidale de fréquence f0. Il est porté par un véhicule en mouvement de translation uniforme selon l'axe (Ox). Le véhicule s'approche d'un observateur situé en M à la vitesse v=20m/s.

a) L'écart de fréquence est donné par la relation f=f0*v/c. Donner l'expression de la fréquence f en fonction de f0, v et c.

Le corrigé me donne :

a) f=f0(1+v/c).

Je ne comprends pas comment trouver f et surtout pourquoi on n'utilise pas cette formule :

fr/fe=v/(v-ve) car ici le véhicule s'approche du point M donc la formule qui correspond est celle ci et non fr/fe=v/(v+ve) car le "+" est dans le cas où le véhicule s'éloigne d'après mon cours. Je ne comprends pas du tout la réponses de l'exercice. Merci de m'expliquer.

Mesure d\'une vitesse par effet Doppler

Posté par
krinn Correcteur
re : Mesure d'une vitesse par effet Doppler 16-10-12 à 20:37

bonsoir,

je vois avec plaisir que tu as lu ton cours

tu as raison, dans ce cas précis:

fr/fe = v/(v-ve) (avec la formule générale que je t'ai rappelée ce week-end)

donc ici:

f/f0 = c/(c-v) (avec les notations de l'exo)

donc f/f0 = 1/(1-v/c) (en divisant "en haut et en bas" par c)

or on démontre en maths que: 1/(1-x) 1+x si x <<1 )

si v << c (donc si v/c << 1)

on a donc:
1/(1-v/c) 1 + v/c = f0(1+v/c)

d'où f/f0 1 + v/c (c'est une formule approchée quand la vitesse de la source est négligeable devant la viteese de propagation de l'onde)


sauf erreur


NB: ici on te dit: f = f0*v/c (on ne te demande pas de le démontrer, on te le donne)

donc f = f0 + f = f0(1+v/c)

Posté par
krinn Correcteur
re : Mesure d'une vitesse par effet Doppler 16-10-12 à 20:45

erratum:


si v << c (donc si v/c << 1)

on a donc:

1/(1-v/c) 1 + v/c

Posté par
manon430
re : Mesure d'une vitesse par effet Doppler 16-10-12 à 21:46

ok mais c'est pas logique avec le cours c'est pour ça que je ne comprends pas :/ si on m'avait laissé faire seule, est ce que j'aurais pu mettre la formule du cours  ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Mesure d'une vitesse par effet Doppler 16-10-12 à 21:54

Citation :
mais c'est pas logique


l'énoncé est correct.
on te donne f donc tu en déduis f = f0 + f (sans te poser de question)


le problème, à mon sens, est que d'un côté certains exos utilisent la formule exacte (que je t'ai rappelée) et de l'autre on fait des approximations sans le dire!
(sauf erreur)

mais je ne vais pas m"étendre sur ce sujet et sur ce genre d'exo en TS

Posté par
manon430
re : Mesure d'une vitesse par effet Doppler 16-10-12 à 21:58

ok mais juste pour être sure ma formule à moi n'était pas juste ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Mesure d'une vitesse par effet Doppler 16-10-12 à 22:01

parfois, je me demande si tu lis mes posts!

Citation :
tu as raison, dans ce cas précis:

fr/fe = v/(v-ve) (avec la formule générale que je t'ai rappelée ce week-end)

Posté par
manon430
re : Mesure d'une vitesse par effet Doppler 16-10-12 à 22:13

ok ok

Posté par
Olivier
re : Mesure d'une vitesse par effet Doppler 20-12-12 à 10:29

Sauf qu'ici dans cet exo (hatier) la vitesse de propagation de l'onde vaut 340 m.s-1. Le véhicule se déplace à 20 m.s-1. On ne peut pas vraiment dire que cela est négligeable. L'approximation pour ce qui me concerne est fausse.

On obtient une différence de près de 50 Hz, ce qui n'est pas négligeable.

Si la célérité de l'onde avait été de 3,00.10^8 m.s-1 j'aurais été d'accord, mais ce n'est pas le cas.



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