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mesure de vitesse par effet doppler

Posté par
Kiecane
17-03-19 à 17:40

Bonsoir,

J'ai un tp à préparer pour la semaine prochaine et j'ai quelques questions.
Voici l'énoncé :
On dispose d'un pendule muni d'un capteur de position angulaire. L'utilisation d'une interface d'acquisition Sysam permet d'enregistrer l'évolution de cette position angulaire en fonction du temps.
Un émetteur à ultrasons est placé de manière fixe sur le plan de travail. On note fo la fréquence des ultrasons émis. Un récepteur est fixé à l'extrémité du pendule. On note f1 la fréquence du son reçu par ce récepteur mobile. Les signaux émis et reçus sont enregistrés et visualisés grâce à l'interface d'acquisition.
Afin de visualiser la modification de fréquence du signal reçu par le récepteur mobile, on règle l'acquisition de manière à ce quelle débute automatiquement lorque le pendule passe en =0. Autour de cette position, on peut considérer que le récepteur est en mouvement de translation rectiligne dans la direction de l'émetteur (approchement ou éloignement en fonction du signe de o).
5.Rappeler la relation entre la fréquence f1 du récepteur mobile suivant qu'il se rapproche de l'émetteur à la vitesse v ou qu'il s'en éloigne. On notera c=340m.s-1 la vitesse des ultrasons dans l'air.
6. En assimilant le pendule utilisé à un pendule simplen donner l'expression de la vitesse du pendule lorsqu'il passe en =0. Comment peut-on avoir accès à cette valeur expérimentalement ?


Voici ce que j'ai fait :
5. Si le récepteur se rapproche : f_{1}=\frac{f_{o}}{1+\frac{v}{c}}
Si le récepteur s'éloigne : f_{1}=\frac{f_{o}}{1-\frac{v}{c}}

6. Pour le pendule j'ai trouvé (t)=Acos(t+) d'où =0A=0 ou cos(t+). Comme A=0 n'est pas une solution on a cos(t+) =0 d'où t+=
Ainsi, \dot{\theta }(t)=-A\omega sin(\omega t+\varphi )=-A\omega sin(\pi )=-A\omega=-A\frac{2\pi }{T}
mais ensuite je ne vois pas quoi en faire pour répondre à la question....

Merci d'avance pour votre aide !

Posté par
vanoise
re : mesure de vitesse par effet doppler 17-03-19 à 19:06

Bonjour
Puisque l'amplitude du pendule reste faible, tu peux considérer que le vecteur vitesse reste toujours quasiment horizontal ; sa mesure algébrique est égale au produit de la vitesse angulaire que tu viens d'expliciter par la distance entre l'axe et le centre du récepteur : v=l\cdot\dot{\theta}. Les passages en =0 correspondent aux extrema (maxima ou minima) de fréquence mesurée.



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