Physique-Chimie Terminale Spécialité
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Préparation aux épreuves du Bac
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Modélisation des transformations acide-base
Ch. 2
Analyse physique d'un système chimique
Ch. 3
Méthode de suivi d'un titrage
Ch. 4
Évolution temporelle d'une transformation chimique
Ch. 5
Évolution temporelle d'une transformation nucléaire
BAC
Thème 1
Ch. 6
Évolution spontanée d'un système chimique
Ch. 7
Équilibres acide-base
Ch. 8
Transformations chimiques forcées
Ch. 9
Structure et optimisation en chimie organique
Ch. 10
Stratégies de synthèse
BAC
Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Description d'un mouvement
Ch. 12
Mouvement dans un champ uniforme
Ch. 13
Mouvement dans un champ de gravitation
Ch. 14
Modélisation de l'écoulement d'un fluide
BAC
Thème 2
3. Conversions et transferts d'énergie
Ch. 15
Étude d’un système thermodynamique
Ch. 16
Bilans d'énergie thermique
BAC
Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 17
Propagation des ondes
Ch. 18
Interférences et diffraction
Ch. 19
Lunette astronomique
Ch. 20
Effet photoélectrique et enjeux énergétiques
Ch. 21
Évolutions temporelles dans un circuit capacitif
BAC
Thème 4
Annexes
Ch. 22
Méthode
Chapitre 17
Problème
Propagation des ondes
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47Radar de contrôle routier
✔ RAI/ANA : Utiliser et interpréter des documents
✔ RAI/ANA : Communiquer sur les étapes de résolution
Un radar routier utilise des ondes radio pour mesurer la vitesse des véhicules en circulation.
Le principe est le suivant : le radar émet une onde électromagnétique qui est réfléchie par le véhicule. Le radar capte cette onde dont la fréquence est modifiée par l'effet Doppler causé par le mouvement de la voiture.
Sur une route limitée à 80 km·h-1, l'onde réfléchie est d'une fréquence supérieure à l'onde émise d'environ 3{,}3 kHz.
Déterminer si le véhicule est en infraction.
Le principe est le suivant : le radar émet une onde électromagnétique qui est réfléchie par le véhicule. Le radar capte cette onde dont la fréquence est modifiée par l'effet Doppler causé par le mouvement de la voiture.
Sur une route limitée à 80 km·h-1, l'onde réfléchie est d'une fréquence supérieure à l'onde émise d'environ 3{,}3 kHz.
Déterminer si le véhicule est en infraction.
Doc. 1
Caractéristiques du radar
| Fréquence d'émission | 24 GHz |
| Vitesse maximale détectable | 300 km·h-1 |
| Portée | 50 m |
| Angle de visée | 25° |
| Nombre de prises de vue | 2 |
| Délai entre les prises de vue | 20 ms |
Doc. 2
Schéma de principe du radar routier
Doc. 3
Marge d'erreur
Selon la législation en vigueur, lors du calcul de
la vitesse d'un véhicule, une marge de 5 % pour les
vitesses supérieures à 100 km·h-1 et de 5 km·h-1 pour les vitesses inférieures à 100 km·h-1 est tolérée en faveur du conducteur
Doc. 4
Décalage Doppler dans cette situation
L'expression du décalage Doppler dans cette
situation équivaut à :
f_{\mathrm{rec}}=f_{\mathrm{em}} \cdot\left(1+\frac{2 v \cdot \cos (\theta)}{c}\right)
f_\text{rec} : fréquence reçue par le récepteur (Hz)
f_\text{em} : fréquence émise par la source (Hz)
v : vitesse de la source (m·s-1)
\theta : angle de visée (°)
c : célérité de la lumière dans le vide égale à c = 299\;792\;458 m·s-1
f_\text{em} : fréquence émise par la source (Hz)
v : vitesse de la source (m·s-1)
\theta : angle de visée (°)
c : célérité de la lumière dans le vide égale à c = 299\;792\;458 m·s-1
Doc. 5
Radar routier
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Retour sur la problématique du chapitre
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48Sonar, radar et lidar
✔ RAI/ANA : Construire un raisonnement
✔ COM : Rédiger un compte-rendu scientifiquement rigoureux
Les technologies radar, sonar et lidar permettent
de sonder des objets à distance. Elles fonctionnent
toutes sur le même principe. Une onde (radio pour
le radar, sonore pour le sonar et lumineuse pour le
lidar) est envoyée par un émetteur, se réfléchit sur
l'objet à sonder, puis est captée par un récepteur.
Le temps de l'aller-retour ainsi que l'amplitude et la
fréquence de l'onde réfléchie sont ensuite analysés.
À partir de connaissances personnelles, expliquer quelles sont les informations sur l'objet sondé qu'il est possible d'obtenir et quels sont les phénomènes physiques mis en jeu.
À partir de connaissances personnelles, expliquer quelles sont les informations sur l'objet sondé qu'il est possible d'obtenir et quels sont les phénomènes physiques mis en jeu.
Doc.
Radar d'un navire
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