Problème

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Radar 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.

Doc. 1

Caractéristiques du radar

Doc. 2

Schéma de principe du radar routier

Doc. 3

Marge d’erreur

Doc. 4

Décalage Doppler dans cette situation

L’expression du décalage Doppler dans cette situation équivaut à : $f_{\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{c}}=f_{\mathrm{e}\mathrm{m}}\cdot \left(1+\frac{2v\cdot \cos (\theta )}{c}\right)$

Doc. 5

Radar routier

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Sonar, 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.