L'effet Doppler-Fizeau

1. Quelle est la relation entre la vitesse, la distance et la durée ? Aide-toi de l'unité de la vitesse.
2. Rappel : 1 h = 60 min = 3 600 s.
3. Attention en utilisant la formule, détermine bien quelle grandeur physique on souhaite calculer.

L'effet Doppler-Fizeau se produit lors de l'émission d'un son par un objet en déplacement. Le son perçu aura une fréquence différente du son émis à cause du déplacement de la source. Lorsqu'un camion de pompiers se rapproche d'un observateur, le son de la sirène du camion devra parcourir une distance d₁ pour parvenir à l'observateur. Quelques instants plus tard, le camion se déplaçant, le son de la sirène devra parcourir une distance d₂ plus petite que d₁. L'effet Doppler a lieu également lorsque le camion de pompiers s'éloigne.

L'effet Doppler-Fizeau peut être observé lorsqu'un camion de pompiers passe à proximité de nous, sirène hurlante.

1. Comment la fréquence d'un son évolue-t-elle lorsqu'un camion de pompiers se rapproche de l'observateur ?

2. Le son perçu est-il plus aigu ou plus grave que le son émis ?

3. Indique la fréquence des sons (1^er ton et 2^e ton) perçus par un observateur voyant approcher un camion de pompiers à 120 km/h.

4. Les radars de contrôle routier utilisent des ondes électromagnétiques. Au moment où une onde électromagnétique est réfléchie par un véhicule, on peut considérer ce dernier comme une source d'onde électromagnétique. Explique sans calculs mais en t'appuyant sur les documents disponibles comment la vitesse du véhicule par rapport au radar peut être connue.

1. Bien lire les documents est essentiel pour choisir la bonne information et ne pas te tromper. Les titres des graphiques sont aussi importants.
2. La lecture des coordonnées d'un point de la courbe permet d'associer la vitesse du véhicule à la fréquence perçue. Il faut bien distinguer le cas de lecture (approche ou éloignement du camion) et travailler avec la courbe correspondante.
3. Dans l'introduction du sujet, il est précisé que les ondes électromagnétiques sont également sujettes à l'effet Doppler-Fizeau. Il existe donc des documents similaires aux doc 4 et 5 pour les ondes électromagnétiques.