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Problème avec Doppler

Posté par
Alishisap
03-02-14 à 22:31

Bonsoir,
il y a quelque chose qui m'échappe sur Doppler.

En cours on a vu que deux formules : f_R=f_E*(1\pm\dfrac{v}{c}) selon que R s'éloigne ou s'approche.

Ma question porte sur le fameux exercice sur le radar que je me suis permis de copié à partir d'ici : Radar

Citation :
Les radars de contrôle routier émettent des ondes de fréquence g=24,125GHz se propageant à la célérité c=3e8m/s. L'onde se réfléchit sur le véhicule de vitesse v se rapprochant du rafar qui la renvoie alors vers l'appareil qui prend une photo en cas de vitesse excessive.

a) Donner l'expression de la fréquence f' perçue par l'automobiliste ?
b) A cause de la réflexion sur le véhicule, celui ci devient à son tour une source d'onde de fréquence f'. Donner l'expression de la fréquence f'' perçue par le radar en  fonction de f'.
c) En déduire l'expression de f'' en fonction de f. Quel est l'écart de fréquence  pour une vitesse de 130KM.h ?
d) L'écart de fréquences mesurées est de 4,02e3Hz, quelle est la vitesse du véhicule ?
e) Les radars sont conçus pour mesurer des écarts de fréquences valant au minimum 45Hz. Déterminer, en km/h, la résolution du radar, c'est à dire la plus petite variation de vitesse qu'il est capable de détecter.

J'ai bien compris les réponses de Priam mais le fait est qu'il utilise la formule générale non vue en cours : fr = (c-vr)/(c-ve) fe
Donc j'ai essayé de me dépatouiller avec les deux formules que j'ai le droit d'utiliser :

a) je trouve f'=f(1+\dfrac{v}{c}) (car R la voiture s'approche).

b) là c'est l'émetteur qui s'approche, pas de formule prévue pour. Donc pour pouvoir utiliser mes formules quand même, je considère que c'est le récepteur (radar) qui s'approche de l'émetteur qui lui est immobile (cela revient strictement au même). Ainsi je trouve f''=f'(1+\dfrac{v}{c})

Or c'est faux, puisque pour les questions suivantes je trouve des résultats non cohérents.
Où est le défaut dans mon raisonnement ? Je rappelle que je n'ai pas le droit d'utiliser la formule générale mais uniquement ces deux formules...

Merci beaucoup d'avance.

Posté par
Coll Moderateur
re : Problème avec Doppler 04-02-14 à 07:31

Bonjour,

En effet, ce ne sont pas les problèmes sur l'effet Doppler qui manquent dans le forum.

Pour une première approche :
l'effet Doppler; démonstration
Radar Doppler

Posté par
Coll Moderateur
re : Problème avec Doppler 04-02-14 à 08:52

Citation :
Où est le défaut dans mon raisonnement ?

Il est de penser que le mouvement de la source ou le mouvement du récepteur :
Citation :
cela revient strictement au même


Ce n'est pas du tout la même chose.
Quand la source est immobile, les ondes sonores sont émises d'un point fixe. Si tu fais une figure, tu dessineras des ondes concentriques. La longueur d'onde est facile à mettre en évidence sur une telle figure. La longueur d'onde est la même en tout point de l'espace.

Quand la source est mobile, les ondes sonores ne sont plus émises d'un point fixe. Les ondes ne sont plus concentriques. Les longueurs d'onde sont partout différentes.

Il n'y a rien de plus dangereux en physique que de se fier à de telles "évidences".



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