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Problème sur un DM de physique : l'effet Doppler
Bonjour à tous 
,
J'ai pour la rentrée un DM de physique plutôt dur, même moi qui adore la physique j'avoue que je bloque dessus 
Voici l'énoncé :
Supposons un objet s'éloignant d'un observateur (récepteur) selon la même direction de manière rectiligne à une vitesse v.
Supposons une onde émise par cette objet (source), de longueur d'onde 
, de fréquence f (où f=1/T), et de vitesse de propagation c.
Questions 4 et 5 : (celles où je bloque)
4) Expliquer la différence de perception par l'observateur de l'onde émise par rapport à la perception qu'il obtiendrait si l'objet ne se déplaçait pas. Calculer la longueur d'onde ' et la fréquence f', perçues par l'observateur.
5) Refaire la question 4) dans le cas où une source se rapproche.
Voilà je précise qu'il n'y a aucune donnée, aucune valeurs et que on nous a jamais parlé de l'effet Doppler (le sujet du DM) en cours :/
Merci d'avance pour votre aide ^^
Bonsoir,
il faut tout d'abord bien poser le problème car sinon il y a vraiment moyen de s'enmêler (enfin je trouve).
Alors ta source S envoie des bips à une fréquence .
Notons O l'observateur, qui lui est fixe.
Notons le temps auquel O reçoit le
-ème bip.
On aura donc en notant la période au niveau de l'observateur :
Il faut donc qu'on calcule par exemple pour avoir
et donc
.
S émet le bip . Elle émet le bip
"
plus tard". Durant cet instant qui a duré
, S a parcouru la distance
.
On en déduit que O, qui a reçu le bip à
, reçoit le bip
à
donc
(
elle est la célérité de l'onde).
Ainsi
Il reste l'autre cas à faire et aussi, l'étude qualitative !
Ce que tu appelle T' c'est l'équivalent de mon ' ? Donc la fréquence f' il faut juste que je fasse 1/T' ?
Et dernière petite question : pour le 5) c'est tk-1 à la place de tk+1 ?
Désolé de poser ces questions mais je suis un peu perdu avec cette notion d'effet Doppler qu'on a jamais étudié ^^ (même si je comprend le principe)
Non c'est la période que perçoit l'observateur. On a alors comme tu dis
.
, elle, est définie par
.
Déjà quelques observations à faire !
On a donc
.
De plus, donc
Ainsi, on perçoit une plus grande longueur d'onde de l'objet qui s'éloigne, on appelle ça le décalage vers le rouge (redshift en anglais). C'est comme ça qu'on voit d'ailleurs que les galaxies s'éloignent de nous, la longueur d'onde qu'on perçoit d'elles augmente, elle se décale vers le rouge).
Pour le 5) :
je ne comprends pas trop ce que tu veux me dire ... il y a une seule chose qui change c'est que la source se rapproche donc combien vaut en fonction de
cette fois-là ?
L'écart sera évidemment plus petit qu'avant et tous les résultats seront inversés !
Ok et pour la question 5 je pensais faire tk-1 parce que comme ça se rapproche il faut inverser comme dit... Mais dans ce cas c'est le décalage vers le bleu il me semble ? Et ' est inférieur à et f' supérieur à f. Je commence à comprendre un peu mieux ^^
oui c'est ça, et en fait la chose qui change,
c'est :
S émet le bip k. Elle émet le bip k+1 T plus tard. Durant cet instant qui a duré T, S a parcouru la distance vT (jusqu'ici rien n'a changé par rapport à précédemment) mais comme au lieu de s'être éloignée, elle s'est rapprochée de O, on a :
.
bonjour
j'ai le meme DM mais beaucoup moin passioné par les sciences et d'apres ce que j'ai compris pour le 4)
c'est que ' = ( 1+ v/c )
et que f' = 1/T' (T'= T(1+v/c)
et pour le 5) j'ai pas compris ... 
merci d'avance
Ok reprenons le raisonnement :
la source émet le bip k que l'observateur reçoit à .
elle émet le bip suivant (le bip k+1) T plus tard, que l'observateur reçoit à .
On veut calculer .
Lorsque la source émet le bip k, elle se situe à une distance de l'observateur.
Lorsque la source émet le bip k+1, elle se situe à une distance de l'observateur : elle s'est rapprochée de lui.
On a donc en plaçant en l'origine des temps :
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