Un véhicule se déplace avec une vitesse v sur une route horizontale et rectiligne sur laquelle la vitesse maximale autorisée est de 90 km/h. Au bord de cette route est installé un système de contrôle automatique de la vitesse ou "radar automatique". Ce dispositif envoie une onde électromagnétique de fréquence fe = 24.125 GHz vers la véhicule arrivant sur la route ; cette onde est réfléchie par la carrosserie du véhicule. Le "radar automatique" mesure la fréquence de réception de l'onde.
La vitesse de propagation des ondes électromagnétiques dans l'air est c = 3.00 *10⁸ m/s.
1) Exprimer la fréquence de réception f1 de l'onde reçue par le véhicule en fonction de v, c et fe.
2) a- Exprimer la fréquence de réception de l'onde réfléchie lorsqu'elle est reçue par le radar en fonction de c,v, f1.
b- Exprimer cette fréquence en fonction de c,v et fe.
c- Exprimer le décalage entre les fréquences d'émission et de réception delta f = fr- fe.
d- Calculer ce décalage pour un véhicule ayant une vitesse v= 50 km/h.
3) Le système de contrôle mesure un décalage de 4920 Hz. Le véhicule visé est-il en infraction ?
Pour la 1ére question j'ai écrit f1= fe * (1/ (1-(v/c))) mais je suis sûre de rien. Et pour le reste je suis bloqué surtout qaund on dit l'onde réfléchie dans la question 2 par exemple.
Effet Doppler
Modérateur : moderateur
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Claire TS
Re: Effet Doppler
Bonjour Claire,
vous avez tout à fait raison pour la première question puisque la source et le récepteur sont en approche.
Pour la question 2, le raisonnement est à peu près analogue : vous connaissez maintenant la fréquence émise par la voiture f1 , quelle sera la fréquence reçue par le radar f'1 ?
J'attends votre réponse.
vous avez tout à fait raison pour la première question puisque la source et le récepteur sont en approche.
Pour la question 2, le raisonnement est à peu près analogue : vous connaissez maintenant la fréquence émise par la voiture f1 , quelle sera la fréquence reçue par le radar f'1 ?
J'attends votre réponse.
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Claire TS
Re: Effet Doppler
Bonjour,
Dans notre cours nous n'avons pas traité l'onde réfléchie : j'ai lire et relire mon cours, mon annale de physique et autre cours sur internet l'onde réfléchie n'y figure pas.
Par conséquent, je vous avoue être perdu.
( en tp nous avons vu la fréquence d'une voiture pendant son éloignement et son approche par rapport à un piéton immobile.)
Dans notre cours nous n'avons pas traité l'onde réfléchie : j'ai lire et relire mon cours, mon annale de physique et autre cours sur internet l'onde réfléchie n'y figure pas.
Par conséquent, je vous avoue être perdu.
( en tp nous avons vu la fréquence d'une voiture pendant son éloignement et son approche par rapport à un piéton immobile.)
Re: Effet Doppler
Bonjour,c'est la même chose la voiture renvoie l'onde au radar et les deux se rapprochent donc on utilise la même formule en choisissant qui est qui.
A vous.
A vous.
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Claire TS
Re: Effet Doppler
2- a/ ( fr étant la fréquence de l'onde réfléchie)
Fr= f1 * (1/(1-(v/c)))
Fr= f1 * (1/(1-(v/c)))
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Claire TS
Re: Effet Doppler
2- b) fr = fe* (1/(1-(v/c)))
c) pour cette question je ne comprends pas très bien : dois-je écrire un calcul permettant de trouver delta f ou dois-je calculer fr puis faire le calculer delta f = fr - fe ? Puisque à la question suivante 2-d) on demande cette fois de calculer et non pas exprimer ce décalage avec v=50km/h
c) pour cette question je ne comprends pas très bien : dois-je écrire un calcul permettant de trouver delta f ou dois-je calculer fr puis faire le calculer delta f = fr - fe ? Puisque à la question suivante 2-d) on demande cette fois de calculer et non pas exprimer ce décalage avec v=50km/h
Re: Effet Doppler
Votre calcul de fr semble bon puisque il correspond bien au cas ou une source se rapproche d'un recepteur
Re: Effet Doppler
Il faudrait réécrire la relation en s'aidant de la première relation entre fe et f1.
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Claire TS
Re: Effet Doppler
Bonjour,
2-c) on sait que delta f = fr - fe donc delta f = fe * (1/(1-(v/c)))
d) J'ai un gros souci car je trouve pour cette question delta f négatif. De plus, je n'est pas utilisé la formule précédent ( delta f = fe * (1/ (1- ( v/c))) ).
J'ai converti c en km/h, fe en Hz
f1 = fe * (1/ ( 1 - ( v/c))) = 24, 125e9 * (1/ (1- (50,0 / 10.8e8))) = 2.41 Hz
donc delta f = fr-fe = 2.=,41 - 24,125e9 = -2,41e10
3) avec v= 90.0 km/h
fr= 24.125e9 * (1/ (1- ( 90.0 /10.8e8))) = 2.41 e10 Hz
par conséquent ce véhicule visé n'est pas en infraction car le système de contrôle mesure un décalage de 4 920 Hz alors que le décalage maximum vaut 2.41e10.
Je pense avoir fait une erreur dès les premières questions car je trouve 2.41 Hz à quasiment tous mes calculs mais je ne vois pas depuis où je me suis trompée
2-c) on sait que delta f = fr - fe donc delta f = fe * (1/(1-(v/c)))
d) J'ai un gros souci car je trouve pour cette question delta f négatif. De plus, je n'est pas utilisé la formule précédent ( delta f = fe * (1/ (1- ( v/c))) ).
J'ai converti c en km/h, fe en Hz
f1 = fe * (1/ ( 1 - ( v/c))) = 24, 125e9 * (1/ (1- (50,0 / 10.8e8))) = 2.41 Hz
donc delta f = fr-fe = 2.=,41 - 24,125e9 = -2,41e10
3) avec v= 90.0 km/h
fr= 24.125e9 * (1/ (1- ( 90.0 /10.8e8))) = 2.41 e10 Hz
par conséquent ce véhicule visé n'est pas en infraction car le système de contrôle mesure un décalage de 4 920 Hz alors que le décalage maximum vaut 2.41e10.
Je pense avoir fait une erreur dès les premières questions car je trouve 2.41 Hz à quasiment tous mes calculs mais je ne vois pas depuis où je me suis trompée
Re: Effet Doppler
Bonjour, il faut utiliser les deux relation:
f1= fe * (1/ (1-(v/c))) et fr = f1* (1/(1-(v/c)))
la première correspond au cas ou l'onde part du radar(fe) et va vers la voiture(f1)
et la seconde ou l'onde se réfléchi sur la voiture((f1) et revient vers le radar(fr).
on devrait trouver une relation ou l'onde reçue aurait une fréquence plus grande que l'onde émisse car la fréquence augmente dans le cas d'un rapprochement.
f1= fe * (1/ (1-(v/c))) et fr = f1* (1/(1-(v/c)))
la première correspond au cas ou l'onde part du radar(fe) et va vers la voiture(f1)
et la seconde ou l'onde se réfléchi sur la voiture((f1) et revient vers le radar(fr).
on devrait trouver une relation ou l'onde reçue aurait une fréquence plus grande que l'onde émisse car la fréquence augmente dans le cas d'un rapprochement.
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Claire TS
Re: Effet Doppler
Je comprends toujours pas :(
Re: Effet Doppler
Vous avez
f1= fe * (1/ (1-(v/c))) et fr = f1* (1/(1-(v/c)))
donc si vous devez exprimer fr en fonction de fe on aura:
fr = fe * (1/ (1-(v/c)))* (1/(1-(v/c)))=fe * (1/ (1-(v/c))²)
Ensuite si vous devez écrire delta f = fr- fe.
A vous
f1= fe * (1/ (1-(v/c))) et fr = f1* (1/(1-(v/c)))
donc si vous devez exprimer fr en fonction de fe on aura:
fr = fe * (1/ (1-(v/c)))* (1/(1-(v/c)))=fe * (1/ (1-(v/c))²)
Ensuite si vous devez écrire delta f = fr- fe.
A vous
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Claire TS
Re: Effet Doppler
Avant tout merci pour votre aide et votre patience
2- c) delta f = [ fe * (1/(1-(v/c))²) ] - fe = (1/(1-(v/c))²)
2- c) delta f = [ fe * (1/(1-(v/c))²) ] - fe = (1/(1-(v/c))²)
Re: Effet Doppler
Il n'y pas de quoi.
Votre réponse semble correcte.
Votre réponse semble correcte.
Re: Effet Doppler
Rebonjour,
il semblerait qu'il y ai une erreur depuis le début avec les formules quand dans le 1er cas la voiture arrive sur le radar et dans le deuxième quand l'onde se réfléchit de la voiture vers le radar.
On aurait f1=fe(1+v/c) et f1=fr(1-v/c).
Désolé mais je viens de m'en apercevoir en relisant le sujet et les premières réponses.
Au final on aura comme relation entre fe et fr: fr=fe((c+v)/(c-v))
le delta f sera égal à 2V*fe/c en considérant v petit devant c.
il semblerait qu'il y ai une erreur depuis le début avec les formules quand dans le 1er cas la voiture arrive sur le radar et dans le deuxième quand l'onde se réfléchit de la voiture vers le radar.
On aurait f1=fe(1+v/c) et f1=fr(1-v/c).
Désolé mais je viens de m'en apercevoir en relisant le sujet et les premières réponses.
Au final on aura comme relation entre fe et fr: fr=fe((c+v)/(c-v))
le delta f sera égal à 2V*fe/c en considérant v petit devant c.