effet doppler (radar)

[invite5ff8ac54]

bonjour, nous sommes élèves en 1ere SI, dans le contexte de nos tpe, nous étudions l'effet doppler et plus précisemement comment calculer une vitesse à l'aide d'un signal radar. Nous avons monté une experimentation ( rail à coussin d'air+ mobile autoporté + emmeteur + recepteur + oscillo )
Ci joint le resultat de nos expérimentations :




Vitesse = Vitesse du son x (fréquence émise - frequence reçue) / 2 frequence reçue
= 340 ( 80 - 60 ) / 2x60
= 56.66 m/s
= 15.74 Km/h


Pouvez vous nous dire ce que vous en penser ?
merci d'avance :P
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[invite88ef51f0]

Salut,
Comment avez-vous mesuré les fréquences ?
Dans tous les cas, mettre 4 chiffres significatifs sur votre résultat me semble très optimiste...

[invite6dffde4c]

Bonjour et bienvenus au forum.
C'est du n'importe quoi.
D'où sortez-vous le 80 et le 60 ?
Ce que je lis sur l'écran est 80 mV et 60 mV et ce sont, évidemment, des amplitudes.
Les deux fréquences semblent être les mêmes ou extrêmement proches.
Au revoir.

[invite5ff8ac54]

Savez vous comment peut on obtenir une vitesse (approximative) du mobile par rapport aux donnés enregistrer ? En utilisant la formule appropriée ?
Merci d'avance.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5ff8ac54]

en fait nous n'avons plus que cette courbe en raison d'un probleme avec l'oscillo numerique et le professeur de physique nous as dit que cela devrait etre suffisant pour calculer la vitesse...
Pouvez vous reexpliquer la différence entre amplitude et fréquence parce que nous avions compris l'experimentation ( d'un point de vue theorique ) mais la tout se mélange...

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Avec ce que je vois à l'écran vous ne pouvez rien faire.
Désolé.

Vous recevez le son réfléchi par le mobile. Sa fréquence est légèrement différente que celle émisse. Il faut encore que le micro n'entende que le son réfléchi (qui est plus faible que le son émis).
Il faut donc faire un mélange des deux signaux en passant par un composant non linéaire, pour obtenir une fréquence égale à la différence de fréquences. Un simple micro ne suffit pas.
Au revoir.

[invite5ff8ac54]

Donc on doit recommencer toute l'experimentation ?
Si ça peut aider nous avions travailler en ultrason avec une GBF 1 emmeteur et 1 recepteur. l'emmeteur était fixé sur le mobile et e recepteur a proximité de la table a coussin d'air.
Pouvez vous nous dire comment peut on procéder pour relever les frequences ( et la difference ) et ainsi obtenir une vitesse.
SVP

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Si le générateur alimente le mobile, la manip est beaucoup plus simple, car le micro ne peut qu'entendre le son émis par le mobile.
Mais, attention, la formule n'est pas la même. Celle que vous aviez utilisée était la formule pour le son émis par une source fixe et réfléchi par le mobile.
Au besoin, vous pouvez consulter ce chapitre:
http://forums.futura-sciences.com/at...n-ondes6-a.pdf

Pour la mesure il vous faut un oscilloscope avec mesure de fréquence, ou un fréquencemètre externe.
Vous mesurez la fréquence émise (celle du GBF) et la fréquence reçue par le micro.
Faites la mesure plusieurs fois pour en être sûrs.
Au revoir.

[invite5ff8ac54]

Merci pour ton aide nous pouvons recommencer l'expérience lundi.
Sinon le professeur nous a également dis qu'il était possible de mesurer la vitesse d'une voiture avec un enregistrement quand elle passe a coté. On doit analyser cette fréquence avec audacity.
Pensez vous que cela soit interpretable ou pas du tout ?

[invite6dffde4c]

Re.
En faisant des mesures de fréquence en fonction du temps, on doit pouvoir non seulement déterminer la vitesse mais la distance à laquelle passe la voiture.
Mais je ne l'ai jamais fait et je ne suis pas sûr que ce soit calculable directement. Il s'agit de trouver les bonnes valeurs de distance et vitesse qui collent le mieux aux mesures.
Il y a des méthodes pour le faire. Même Excel peut le faire avec "l'optimiseur".
A+

[invite5ff8ac54]

Bonjour.
Nous avons éffectué depuis tout ce temps l'expérimentation en laboratoire, nos résultats semblent cohérents donc tout est ok de ce coté la (y)
En revanche, nous rencontrons quelques problèmes dans l'analyse du vehicule enregistré en train de passer. si vous pouviez nous indiquer les mesures a prendre lors de l'enregistrement svp.
Nous avons également quelques problèmes avec la démonstration de la formule
Vitesse du mobile = (vitesse du son ( delta frequence)) / frequence reçue.

Nous avions fais cela : soit X la longueur totale séparant le mobile du récepteur
Soit v la vitesse du mobile
soit l la distance parcourue par le mobile pendant une periode T
Soit T la période du son émis
Soit T' la frequence du son reçue
Soit V la vitesse de propagation du son dans l'air

l=vxt
Mobile a vxT= (x -vxT+T)/V
Après cela, je ne comprend plus trop ce que nous avions fais avec le prof et je ne vois pas comment réinsérer le T' dans la formule.
Merci de votre aide et a bientot.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je vous suggère de regarder le chapitre que je vous ai indiqué dans le post #8.
Pour calculer l'effet Doppler dans ce cas il est plus commode d'utiliser les longueurs d'onde que les périodes (comme je le fais dans le fascicule).

P.S.: Vous êtes majeurs (ou presque). Alors, arrêtez d'écrire les formules comme si vous étiez encore à l'école maternelle. On travaille maintenant avec les lettres et non seulement avec des nombres. Donc, on n'utilise plus les 'x' pour indiquer le produit. On ne met rien et, en cas d'ambiguïté, on met un point. La raison est que 'x' est une lettre très utilisée comme variable. Vos formules " vxT= (x -vxT+T)/V " deviennent illisibles.
Au revoir.

[invite5ff8ac54]

desolé je n'avais pas fait attention a ça


Correction
Mobile a v.T=(x-vT+T)/V

meme avec le cours je ne comprends pas trop comment utiliser une longueur d'onde dans ce cas, sur quel moment de la courbe analyser les differences et ramener cela a notre formule.
Merci de vos réponses

[invite6dffde4c]

Correction
Mobile a v.T=(x-vT+T)/V

meme avec le cours je ne comprends pas trop comment utiliser une longueur d'onde dans ce cas, sur quel moment de la courbe analyser les differences et ramener cela a notre formule.
Merci de vos réponses

Bonjour.
Je ne sais pas d'où sort votre formule
Mobile a v.T=(x-vT+T)/V
Elle n'est même pas correcte en dimensions.
Et si vous ne comprenez pas la déduction de la formule dans le fascicule, c'est fort probablement parce que vous avez sauté le dessin et essayé de comprendre uniquement les formules.
Revenez au dessin (figure 6.2) et essayez de le comprendre.
Je ne sais pas faire mieux.
Au revoir.

[invite5ff8ac54]

bonjour nous avons reessayer d'analyser l'enregistrement mais nous n'arrivons a rien...
ci joint le fichier uploader sur le net
Pour info nous avons essayer de l'analyser avec audacity ( il mesure les fréquences et tt ça)
mais nous ne savons pas vraiment si nous pouvons en tirer quelques chose...
merci de vos réponses

[invite5ff8ac54]

http://www.megaupload.com/?d=Y8JJDDDZ
desolée l'url n'est pas passée et je n'ai pas pas edit a cause du délai depassé

[invite6dffde4c]

ci joint le fichier uploader sur le net

Bonjour.
Où ça?
Vous l'avez oublié!
Au revoir.

[invite6dffde4c]

Re.
Il n'y a rien dans votre fichier: que des bruits quelconques. On entend passer une voiture ou autre véhicule au loin. Mais pas une claque suivie de réverbération.
De plus c'est un fichier dans un format qui n'est lisible qu'avec Quick Time Player. Audacity ne le reconnaît pas.

Finalement, au lieu d'utiliser l'hébergeur que vous avez utilisé, prenez un autre tout aussi gratuit mais moins chiant comme celui-ci pour les fichiers quelconques et celui-ci pour les images. Ils ne vous font pas attendre pour vous inciter à payer.
A+

[invite5ff8ac54]

Ok :S
ben nous avions enregistrer une voiture passer juste devant nous en attendant que ce soit la seule qui soit audible pour l'enregistrer... Le prof nous avait dit que cela devait etre suffisant pour déduire les fréquences d'approchements et d'éloignement
Pour l'analyser avec audacity dans ce format, il faut faire : projet,importer des données brutes (raw) et faire analyse du spectre.

[calculair]

Bonjour,

Si vous voulez voir apparaitre la difference de fréquence entre les 2 enregistrements, vous pouvez faire passer les 2 signaux simultanement, dans une diode elément non lineaire. Vous fiftrez energiquement le signal au voisinage de la frequence de reception. ( avec un filtre passe bas...)

Vous devez detecter un signal de basse frequence egal a la difference des signax enregistrés

Vous faites A² cos² Wt + B² cos² w't, les carrés c'est pour traduire la non linearité de la diode. Vous verrez que vous avez la differences w-w' dans la somme.

Apres il restera à mesurer cette fraquence

[invite6dffde4c]

Re.
J'ai ouvert effectivement le fichier en "raw". Ce n'est que du bruit.
Pour pouvoir faire des mesures il faut que le signal se distingue clairement du bruit de fond. Ce n'est pas le cas ici.

Votre prof a parlé trop vite (je suis très gentil). Une voiture ne fait pas un bruit "onde sinusoïdale" dont la fréquence est facilement calculable. Elle fait plutôt du bruit plus ou moins blanc, avec un spectre assez large. Peut être qu'avec des bons outils ou pourrait comparer les spectres de déduire le décalage en fréquence des transformées de Fourier. Mais pas avec des outils passepartout.

Donc, ce n'est pas avec une voiture au loin que vous arriverez à faire quelque chose.

Si vous avez un couloir assez long, vous pourriez essayer d'enregistrer l'un de vous, courant et soufflant dans un sifflet (pas un sifflet à roulette!). Au moins le bruit du sifflet, qui est au peu près sinusoïdal, se détachera du fond. Une meilleure alternative est ces klaxons avec un récipient sous pression utilisés dans les stades et dans les manifs.

A+