son et addition des vitesses

[fbault]

bonjour,
la vitesse initiale d'un objet émettant un son n'a aucune influence sur la vitesse de propagation du son qui est de 320m/s ( un post précédent d'un intervenant à été écrit sur cet aspect); mais la loi d'addition des vitesses est elle valable pour le son : si un observateur se déplace dans le sens de la propagation d'une onde sonore " verra" t'il le son se propager à une vitesse inférieure ?
-----

[fbault]

désolé dans le post précédent je voulais dire : la vitesse de propagation du son est de 320 m/s, cette vitesse de propagation est indifférente à la vitesse initiale de l'objet émetteur du son.

[f6bes]

Bsr à toi,
As tu déjà entendu par exemple le son d'une voiture de pompier lorsqu'elle S'APPROCHE de toi et lorsqu'elle s'ELOIGNE.
En venat vers toi le son initial devient plus aigu , en s'éloignant plus grave. Cela s'appelle l'effet Doppler.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Doppler-Fizeau
Bien sur pour les pompiers DANS le véhicule le son reste identique (notion de référenciel)
Donc si l'observateur (pompier) se déplace à la meme vitesse, il ne verra AUCUN changement.
Bien sur SI le déplacement est de MEME sens , mais les vitesses différentes il y aura APPARTITION de l'effet (plus ou moins prononçé suivant la différence des vitesses).
Bonne soirée

[fbault]

bonjour,
je vous précise que je vais faire peut être pas mal de confusions, parce que mon outillage mathématiques est faible, cela étant dit,
après avoir lu l'article wikipedia sur l'effet doppler, il semble que le décalage vers les graves et les aigus est le résultat du rapprochement ou de l'éloignement d'un objet avec un objet source d'émission. Plus un recepteur se rapproche de l'objet source plus la fréquence est élevé , l'effet doppler est il alors seulement la conséquence d'une modification du positionnement du récepteur par rapport à l'objet source ou une conséquence de la "modification" de la vitesse de propagation dû au mouvement de objets ?
la réponse en terme d'effet doppler ne me semble pas tout à fait aproprié, en effet si la fréquence se modifie, est ce le résultat d'une "modification" de la vitesse de propagation (loi d'addition des vitesses) ou alors simplement la conséquence du rapprochement ou de l'éloignement vers l'objet source, modifiant ainsi la qualité de la fréquence.
Que se passe t'il dans la cas de la lumière ?
L'effet doppler est aussi valable pour la lumière, se décalant soit vers le rouge soit vers le bleu or la vitesse de la lumière est une limite, pour laquelle la loi d'addition des vitesses galiléenne n'est pas valable? autrement dit si un objet émetteur de lumière se rapproche d'un objet récepteur, ce n'est pas semble t'il la vitesse de propagation de l'onde qui est "modifiée" puisqu'ici la loi d'addition des vitesses n'est pas valable et donc nous fait percevoir un décalage, mais se serait plutôt le positionnement dans l'espace d'un objet par rapport à un autre modifiant la fréquence. ce qui semble argumenter dans le sens ou l'effet doppler n'est pas une caractérisation de "modification" de la vitesse de propagation conséquence d'un loi d'addition des vitesses, mais la caractérisation d' une modification de perception de la fréquence dû à la modification non de la vitesse mais du positionnement de tel ou tel objet par rapport à un autre.
nb : je n'ai pas trouvé de terme plus approprié que modification de la vitesse de propagation
merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[obi76]

Plus un recepteur se rapproche de l'objet source plus la fréquence est élevé , l'effet doppler est il alors seulement la conséquence d'une modification du positionnement du récepteur par rapport à l'objet source ou une conséquence de la "modification" de la vitesse de propagation dû au mouvement de objets ?

Non, plus l'émetteur se rapproche VITE du récepteur, plus l'effet Doppler est significatif. On observe bien l'effet Doppler avec des galaxies très lointaines...

[triall]

Bonjour, sur wiki , ils étudient l'effet Doppler dans l'air , et montrent qu'il y a 2 effets différents .Pour cet effet il faut un émetteur, et un récepteur .
Quand le récepteur est immobile (par rapport à l'air), et l'émetteur qui fonce sur nous , on connait bien le fameux ôôônnnniiinnnn , la fréquence du son qui vient vers nous est plus aigu; quand l'émetteur s'éloigne, c'est plus grave , c'est très facile à calculer et expliquer , l'emetteur qui émet à fréquence stable, comme il avance , rejoint ses impulsions, donnant ainsi une longueur d'onde plus courte (fréquence + élevée) .
Quand le véhicule qui émet un bruit avance à la vitesse du son, la fréquence tend vers l'infini en fait , c'est le bang supersonique . Pour une vitesse supérieure, le son s'inverse en fait , on le lit à l'envers..

Quand c'est le récepteur qui avance, et l'émetteur immobile,(on avance vers la voiture qui emet un bruit) ce n'est pas du tout la même chose dans l'air ;la fréquence augmente avec la vitesse mais ne "diverge pas" , elle ne passe pas par l'infini à la vitesse du son par exemple .Par exemple quand on avance à la vitesse du son vers ce son, la fréquence est multipliée par 2 simplement .En math ce n'est pas du tout la même fonction .

Avec la lumière , à cause de la relativité restreinte, comme il ne doit pas y avoir de repère privilégié comme précédemment (les 2 situations n 'étaient pas analogues , on l'a vu) , les 2 équations- situations doivent être rigoureusement identiques , et en écrivant mathématiquement cela ,on tombe sur une importante équation de la relativité : la contraction des longueurs de Lorentz , incroyable , non !
Ce qui fait qu'avec la lumière selon la RR , les 2 situations :émetteur fixe /récepteur immobile et émetteur mobile /récepteur fixe sont rigoureusement identiques .

Qui a dit que je n'y comprenais rien en RR sans vouloir dénoncer mtheorie
Saluts

[triall]

Bonsoir
Pour répondre complètement à la question de fbault , dans l'air, son cas est : emetteur fixe , observateur en mouvement , si l'observateur va à la rencontre du son la fréquence apparente du son va augmenter, la vitesse apparente aussi , si l'observateur fuit le son, c'est exactement l'inverse, la vitesse apparente du son va diminuer ainsi que la fréquence , pour s'annuler à c (vitesse du son)
On le voit dans l'équation où f' est la fréquence perçue par un observateur en mouvement v sa vitesse positive quand l'observateur va à la encontre du son et négative quand il le fuit , c vitesse du son , f fréquence émise . Comme j'ai dit plus haut si v=c la fréquence double (l'observateur se précipite vers le son à vitesse c) , si v=-c (l'observateur fuit le son à la vitesse c ), la fréquence s"annule .Si l'observateur fuit à une vitesse plus grande que c, le son ne pourra pas le rattraper, mais il pourra "lire" des sons émit auparavant à l'envers si v=-2c par exemple, la fréquence est inversée il va entendre le son à l'envers .Il faut que le son ait été émis déja, puis qu'il lui"court" après, le rattrape, le double...à -2c.
Pour répondre alors à la question de fbault le calcul de se fait comme si la vitesse du son passait à (v+c) où est la longueur d'onde émise inchangée comme on retrouve bien

Ne pas confondre alors avec l'autre équation emetteur en mouvement , observateur fixe , là la vitesse apparente du son ne change pas , évidement ..
et l'équation devient montre que quand l'emetteur file à c : v=c ; la fréquence tant vers l'infini (bang supersonique). Si l'émetteur s'éloigne à -c la fréquence diminue de moitié .


Saluts

[fbault]

merci pour les deux réponses